JP6279588B2 - Polybenzoxazine composition - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

[発明の分野]
ポリ(ベンゾオキサジン)の調製プロセスを説明する。
[Field of the Invention]
A process for preparing poly (benzoxazine) will be described.

[背景]
ベンゾオキサジン及びベンゾオキサジンを含有する組成物が知られている(例えば、米国特許第5,543,516号及び同第6,207,786号(Ishidaら)、S.Rimdusit及びH.Ishidaの「Development of New Class of Electronic Packaging Materials Based on Ternary Systems of Benzoxazine,Epoxy,and Phenolic Resins」,Polymer,41,7941〜49(2000)、並びにH.Kimuraらの「New Thermosetting Resin from Bisphenol A−based Benzoxazine and Bisoxazoline」,J.App.Polym.Sci.,72,1551〜58(1999)を参照のこと。)
[background]
Benzoxazines and compositions containing benzoxazines are known (eg, US Pat. Nos. 5,543,516 and 6,207,786 (Ishida et al.), S. Rimdusit and H. Ishida, “ Development of New Class of Electronic Packaging Materials Based on Ternary Systems of Benzoxazine, Epoxy, and Phenolic Resins ", Polymer, 41,7941~49 (2000), as well as H.Kimura et al.," New Thermosetting Resin from Bisphenol a-based Benzoxazine and Bisazozolein ", J. App.P lym.Sci., 72,1551~58 (1999) see.)

米国特許第7,517,925号(Dershemら)は、ベンゾオキサジン化合物及びそれから調製される熱硬化性樹脂組成物について記載している。この組成物は、マイクロエレクトロニクスパッケージ内の界面における接着力を高めたり、硬化時の収縮を低減したり、熱膨張係数(CTE)を低下させたりするために有用であると言われている。   US Pat. No. 7,517,925 (Derschem et al.) Describes benzoxazine compounds and thermosetting resin compositions prepared therefrom. This composition is said to be useful for increasing adhesion at interfaces within microelectronic packages, reducing shrinkage upon curing, and reducing the coefficient of thermal expansion (CTE).

米国特許第7,053,138号(Magendieら)は、プリプレグ及びラミネートの製造におけるベンゾオキサジン、及び熱可塑性又は熱硬化性樹脂を含む組成物について記載している。この組成物から、高いガラス転移温度を有する防炎積層樹脂が得られると言われている。   U.S. Pat. No. 7,053,138 (Magendie et al.) Describes a composition comprising benzoxazine and a thermoplastic or thermosetting resin in the manufacture of prepregs and laminates. It is said that a flameproof laminated resin having a high glass transition temperature can be obtained from this composition.

米国特許第6,376,080号(Gallo)は、ベンゾオキサジン及び複素環式ジカルボン酸を含む成形組成物を、前記成形組成物を硬化させてポリベンゾオキサジンを形成するのに十分な温度まで加熱することを含む、ポリベンゾオキサジンを調製する方法について記載している。この組成物は、硬化後の体積変化がほぼゼロであると言われている。   US Pat. No. 6,376,080 (Galo) heats a molding composition comprising benzoxazine and a heterocyclic dicarboxylic acid to a temperature sufficient to cure the molding composition to form a polybenzoxazine. A method for preparing polybenzoxazine is described. This composition is said to have almost zero volume change after curing.

米国特許第6,207,586号(Ishidaら)は、ベンゾオキサジンモノマーのポリマーへの重合は、オキサジン環を別の構造、例えば、直鎖ポリマー又はより大きい複素環に変換するイオン性開環重合であると考えられると記載している。連鎖移動工程は、生じるポリマーの分子量を制限し、いくつかの分岐を生じさせると考えられる。FTIR(フーリエ変換赤外)分析は、オキサジン環のポリマーへの変換をモニタして、異なる温度における重合速度を推定するために用いられることが多い。NMR(核磁気共鳴)分光法も、ベンゾオキサジンモノマーのポリマーへの変換をモニタするために用いることができる。   US Pat. No. 6,207,586 (Ishida et al.) States that polymerization of a benzoxazine monomer into a polymer is an ionic ring-opening polymerization that converts the oxazine ring to another structure, such as a linear polymer or larger heterocycle. It is described that it is considered to be. The chain transfer process is believed to limit the molecular weight of the resulting polymer, resulting in some branching. FTIR (Fourier Transform Infrared) analysis is often used to monitor the conversion of the oxazine ring to a polymer and estimate the polymerization rate at different temperatures. NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy can also be used to monitor the conversion of benzoxazine monomer to polymer.

エポキシ接着剤は、構造用接着剤用途で広く用いられており、要求の厳しい多くの工業用途に適している。しかし、エポキシは、制限された高温安定性、高吸湿性、収縮性、及び重合時の大きな発熱を含む、その用途を制限する多くの顕著な欠点を有する。   Epoxy adhesives are widely used in structural adhesive applications and are suitable for many demanding industrial applications. However, epoxies have many significant drawbacks that limit their use, including limited high temperature stability, high hygroscopicity, shrinkage, and large exotherm during polymerization.

エポキシにおける制限の多くを克服するために、ポリベンゾオキサジンが提案された。ポリベンゾオキサジンは、硬化時の発熱が少なく、収縮が少なく、より高い熱安定性を有し、副生成物が少なく、かつベンゾオキサジンから容易に調製することができ、それにより、ベンゾオキサジンは、高収率でアミン、ホルムアルデヒド、及びフェノールから容易に調製される。しかし、ポリベンゾオキサジンを調製する現在の方法は、比較的高い温度を必要とし、典型的には脆性で高度に架橋されたポリマーが生じる。   In order to overcome many of the limitations in epoxies, polybenzoxazines have been proposed. Polybenzoxazines generate less heat upon curing, have less shrinkage, have higher thermal stability, have fewer byproducts, and can be easily prepared from benzoxazines, whereby benzoxazines It is easily prepared from amines, formaldehyde, and phenols in high yield. However, current methods of preparing polybenzoxazines require relatively high temperatures, typically resulting in brittle and highly crosslinked polymers.

重合温度を低下させようとする試みには、様々なフェノール又はルイス酸促進剤の添加、あるいはベンゾオキサジンとエポキシド又はフェノール−ホルムアルデヒド等の他のモノマーとの共重合が含まれていた。しかし、得られるポリベンゾオキサジン−エポキシハイブリッドは、エポキシの制限の多くを保持し続けており、かつエポキシの強靱性等の多くの望ましい特徴が失われている。   Attempts to lower the polymerization temperature included the addition of various phenol or Lewis acid promoters, or the copolymerization of benzoxazine with other monomers such as epoxides or phenol-formaldehyde. However, the resulting polybenzoxazine-epoxy hybrid continues to retain many of the limitations of epoxy and has lost many desirable features such as epoxy toughness.

[概要]
本開示は、ベンゾオキサジン化合物と、元素硫黄、元素セレン、及び第V族元素又は第VI族元素の硫化物又はセレン化物から選択される触媒と、を含む、重合性組成物を目的とする。重合性組成物を硬化(重合)させて、コーティング、シーラント、接着剤、及びその他の多くの用途で有用な硬化された組成物を生成することができる。本開示は、更に、ベンゾオキサジン化合物と、触媒と、を含み、重合されると高温構造用接着剤用途において有用である、重合性組成物を提供する。本開示は、更に、重合をもたらすのに十分な温度及び時間で、重合性組成物を加熱することを含む、ポリベンゾオキサジンを調製する方法を提供する。実施形態によっては、ベンゾオキサジンに対して非反応性又は反応性であり得るフィルム形成剤を重合性組成物に加えてもよい。
[Overview]
The present disclosure is directed to a polymerizable composition comprising a benzoxazine compound and a catalyst selected from elemental sulfur, elemental selenium, and a sulfide or selenide of a Group V element or Group VI element. The polymerizable composition can be cured (polymerized) to produce a cured composition useful in coatings, sealants, adhesives, and many other applications. The present disclosure further provides a polymerizable composition comprising a benzoxazine compound and a catalyst, which when polymerized is useful in high temperature structural adhesive applications. The present disclosure further provides a method of preparing a polybenzoxazine comprising heating the polymerizable composition at a temperature and time sufficient to effect polymerization. In some embodiments, a film-forming agent that can be non-reactive or reactive with benzoxazine may be added to the polymerizable composition.

本開示は、より低い重合温度及び低減された発熱など、ポリベンゾオキサジンの重合においてよく知られている欠点の多くを克服する。いくつかの実施形態では、生成物であるポリベンゾオキサジンは、優れた熱安定性を有する可撓性固体であり、多くの工業用途に有用である。   The present disclosure overcomes many of the well-known disadvantages in polybenzoxazine polymerization, such as lower polymerization temperatures and reduced exotherm. In some embodiments, the product polybenzoxazine is a flexible solid with excellent thermal stability and is useful for many industrial applications.

本明細書で使用するとき、用語「ベンゾオキサジン」は、特徴的なベンゾオキサジン環を有する化合物及びポリマーを含む。例示するベンゾオキサジン基において、Rは、モノ−又はポリアミンの残基である。   As used herein, the term “benzoxazine” includes compounds and polymers having a characteristic benzoxazine ring. In the exemplified benzoxazine groups, R is a mono- or polyamine residue.

Figure 0006279588
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本明細書で使用するとき、「アルキル」は、直鎖、分枝鎖、及び環状のアルキル基を含み、非置換及び置換の両方のアルキル基を含む。特に指定がない限り、アルキル基は、典型的には、1〜20個の炭素原子を含有する。本明細書で使用するとき、「アルキル」の例としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、イソブチル、t−ブチル、イソプロピル、n−オクチル、n−ヘプチル、エチルヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル、及びノルボルニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。特に注記がない限り、アルキル基は、一価であっても多価であってもよい。   As used herein, “alkyl” includes linear, branched, and cyclic alkyl groups, including both unsubstituted and substituted alkyl groups. Unless otherwise specified, alkyl groups typically contain 1-20 carbon atoms. Examples of “alkyl” as used herein include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, isobutyl, t-butyl, isopropyl, n-octyl, n-heptyl, ethylhexyl, Examples include, but are not limited to, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, adamantyl, and norbornyl. Unless otherwise noted, alkyl groups may be monovalent or polyvalent.

本明細書で使用するとき、用語「ヘテロアルキル」は、独立してS、O、及びNから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する直鎖、分枝鎖、及び環状のアルキル基であって、非置換及び置換の両方のアルキル基を含む。別途記載のない限り、ヘテロアルキル基は、典型的には、1〜20個の炭素原子を含有する。「ヘテロアルキル」は、以下に記載する「ヘテロ(ヘテロ)ヒドロカルビル」の部分集合である。「ヘテロアルキル」の例としては、本明細書で使用するとき、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、3,6−ジオキサヘプチル、3−(トリメチルシリル)−プロピル、4−ジメチルアミノブタニル等が挙げられるが、これらに限定されない。特に注記がない限り、ヘテロアルキル基は、一価であっても多価であってもよい。   As used herein, the term “heteroalkyl” is a straight, branched, and cyclic alkyl group having one or more heteroatoms independently selected from S, O, and N. Including both unsubstituted and substituted alkyl groups. Unless stated otherwise, heteroalkyl groups typically contain from 1 to 20 carbon atoms. “Heteroalkyl” is a subset of “hetero (hetero) hydrocarbyl” described below. Examples of “heteroalkyl” as used herein include methoxy, ethoxy, propoxy, 3,6-dioxaheptyl, 3- (trimethylsilyl) -propyl, 4-dimethylaminobutanyl and the like. However, it is not limited to these. Unless otherwise noted, heteroalkyl groups can be monovalent or polyvalent.

本明細書で使用するとき、「アリール」は、6〜18個の環原子を含有する芳香族であり、飽和、不飽和又は芳香族であってもよい縮合環を有してもよい。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フェナントリル、及びアントラシルが挙げられる。ヘテロアリールは、窒素、酸素、又は硫黄等のヘテロ原子を1〜3個含有するアリールであり、縮合環を含有してもよい。ヘテロアリールのいくつかの例は、ピリジル、フラニル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、及びベンゾチアゾリルである。特に注記がない限り、アリール及びヘテロアリール基は、一価であっても多価であってもよい。   As used herein, “aryl” is an aromatic containing 6-18 ring atoms and may have a fused ring which may be saturated, unsaturated or aromatic. Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, biphenyl, phenanthryl, and anthracyl. A heteroaryl is an aryl containing 1 to 3 heteroatoms such as nitrogen, oxygen, or sulfur, and may contain a condensed ring. Some examples of heteroaryl are pyridyl, furanyl, pyrrolyl, thienyl, thiazolyl, oxazolyl, imidazolyl, indolyl, benzofuranyl, and benzothiazolyl. Unless otherwise noted, aryl and heteroaryl groups may be monovalent or polyvalent.

本明細書で使用するとき、「(ヘテロ)ヒドロカルビル」は、(ヘテロ)ヒドロカルビルアルキル及びアリール基、並びにヘテロ(ヘテロ)ヒドロカルビルヘテロアルキル及びヘテロアリール基を含み、後者は、エーテル又はアミノ基等の1つ以上のカテナリー酸素ヘテロ原子を含む。ヘテロ(ヘテロ)ヒドロカルビルは、所望により、エステル、アミド、尿素、ウレタン、及びカーボネート官能基を含む1つ以上のカテナリー(鎖内)官能基を含有してもよい。別途記載のない限り、非ポリマー(ヘテロ)ヒドロカルビル基は、典型的に、1〜60個の炭素原子を含有する。このような(ヘテロ)ヒドロカルビルのいくつかの例は、本明細書で使用するとき、上記「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」、及び「ヘテロアリール」について記載したものに加えて、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、4−ジフェニルアミノブチル、2−(2’−フェノキシエトキシ)エチル、3,6−ジオキサヘプチル、3,6−ジオキサへキシル−6−フェニルが挙げられるが、これらに限定されない。   As used herein, “(hetero) hydrocarbyl” includes (hetero) hydrocarbylalkyl and aryl groups, and hetero (hetero) hydrocarbylheteroalkyl and heteroaryl groups, the latter being an ether or amino group, etc. Contains one or more catenary oxygen heteroatoms. The hetero (hetero) hydrocarbyl may optionally contain one or more catenary (intrachain) functional groups including ester, amide, urea, urethane, and carbonate functional groups. Unless otherwise stated, non-polymeric (hetero) hydrocarbyl groups typically contain 1 to 60 carbon atoms. Some examples of such (hetero) hydrocarbyls, as used herein, include methoxy in addition to those described for “alkyl”, “heteroalkyl”, “aryl”, and “heteroaryl” above. , Ethoxy, propoxy, 4-diphenylaminobutyl, 2- (2′-phenoxyethoxy) ethyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxahexyl-6-phenyl, but are not limited thereto. .

本明細書で使用するとき、用語「残基」は、記載されている式中の結合している官能基又は結合している基を除去(又は反応)した後に残る基の(ヘテロ)ヒドロカルビル部分を定義するために用いられる。例えば、ブチルアルデヒドC−CHOの「残基」は、一価アルキルC−である。ヘキサメチレンジアミンHN−C12−NHの残基は、二価アルキル−C12−である。フェニレンジアミンHN−C−NHの残基は、二価アリール−C−である。ジアミノポリエチレングリコールHN−(CO)1〜20−C−NHの残基は、二価(ヘテロ)ヒドロカルビルポリエチレングリコール−(CO)1〜20−C−である。 As used herein, the term “residue” refers to the (hetero) hydrocarbyl moiety of the group remaining after removal (or reaction) of the attached functional group or attached group in the described formula. Used to define For example, the “residue” of butyraldehyde C 4 H 9 —CHO is a monovalent alkyl C 4 H 9 —. Residues of hexamethylene diamine H 2 N-C 6 H 12 -NH 2 is divalent alkyl -C 6 H 12 - is. The residue of phenylenediamine H 2 N—C 6 H 4 —NH 2 is divalent aryl-C 6 H 4 —. Residues of diamino polyethylene glycol H 2 N- (C 2 H 4 O) 1~20 -C 2 H 4 -NH 2 is a divalent (hetero) hydrocarbyl polyethylene glycol - (C 2 H 4 O) 1~20 - C 2 H 4 - is.

ベンゾオキサジンの元素硫黄触媒硬化と、比較例1及び実施例3〜8の硬化プロファイルにおける、硫黄に対するベンゾオキサジンの比率の影響と、を示すDSCスキャンである。2 is a DSC scan showing the elemental sulfur catalyst cure of benzoxazine and the effect of the ratio of benzoxazine to sulfur in the cure profiles of Comparative Example 1 and Examples 3-8. ベンゾオキサジンの元素セレン触媒硬化と、比較例1及び実施例19〜20の硬化プロファイルにおける、セレンに対するベンゾオキサジンの比率の影響と、を示すDSCスキャンである。2 is a DSC scan showing selenium-catalyzed curing of benzoxazine and the effect of the ratio of benzoxazine to selenium in the curing profiles of Comparative Example 1 and Examples 19-20. ベンゾオキサジンの三硫化四リン触媒硬化と、比較例1及び実施例42〜46の硬化プロファイルにおける、三硫化四リンに対するベンゾオキサジンの比率の影響と、を示すDSCスキャンである。4 is a DSC scan showing tetraphosphorus trisulfide catalyzed curing of benzoxazine and the effect of the ratio of benzoxazine to tetraphosphorus trisulfide in the curing profiles of Comparative Example 1 and Examples 42-46.

本開示は、ベンゾオキサジン化合物と、元素硫黄、元素セレン、及び第V族元素又は第VI族元素の硫化物又はセレン化物から選択される触媒と、を含む、重合性組成物を目的とする。   The present disclosure is directed to a polymerizable composition comprising a benzoxazine compound and a catalyst selected from elemental sulfur, elemental selenium, and a sulfide or selenide of a Group V element or Group VI element.

ポリベンゾオキサジンの調製では、任意のベンゾオキサジン化合物を用いてよい。ベンゾオキサジンは、フェノール化合物と脂肪族アルデヒドと一級アミン化合物とを組み合わせることによって調製することができる。参照することによって本明細書に組み込まれる米国特許第5,543,516号(Ishida)及び米国特許第7,041,772号(Aizawaら)は、ベンゾオキサジンを形成する方法について記載している。モノ、ジ、及びそれ以上の官能性ベンゾオキサジンを生成するためのその他の好適な反応スキームは、N.N.GhoshらのPolybenzoxazine−new high performance thermosetting resins:synthesis and properties,Prog.Polym.Sci.32(2007),pp.1344〜1391に記載されている。   Any benzoxazine compound may be used in the preparation of polybenzoxazine. Benzoxazine can be prepared by combining a phenolic compound, an aliphatic aldehyde, and a primary amine compound. US Pat. No. 5,543,516 (Ishida) and US Pat. No. 7,041,772 (Aizawa et al.), Which are incorporated herein by reference, describe methods of forming benzoxazines. Other suitable reaction schemes for producing mono, di, and higher functional benzoxazines are described in N.C. N. Ghosh et al., Polybenzoxazine-new high performance thermosetting resins: synthesis and properties, Prog. Polym. Sci. 32 (2007), pp. 1344 to 1391.

出発ベンゾオキサジン化合物を製造する1つの好適な方法は、以下の反応スキームによって示される。   One suitable method for preparing the starting benzoxazine compound is illustrated by the following reaction scheme.

Figure 0006279588

[式中、
各Rは、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくは、H、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物R(NH(式中、mは1〜4である)の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
xは、少なくとも1である。]
Figure 0006279588

[Where:
Each R 1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of the primary amino compound R 5 (NH 2 ) m , where m is 1-4.
x is at least 1. ]

重合するとき、式IIで表される化合物は開環され、一般式III及び/又はIVで表されるポリ(ベンゾオキサジン)ポリマーを生成する。解析データは、式IIIで表されるポリ(ベンゾオキサジン)が主であることを示す。   When polymerized, the compound of formula II is opened to produce a poly (benzoxazine) polymer of general formula III and / or IV. Analytical data shows that the poly (benzoxazine) represented by Formula III is predominant.

Figure 0006279588

[式中、
各Rは、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくは、H、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物R(NH(式中、mは1〜4である)の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
y及びzは、少なくとも2である。]
Figure 0006279588

[Where:
Each R 1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of the primary amino compound R 5 (NH 2 ) m , where m is 1-4.
y and z are at least 2. ]

単純化するためにモノフェノールを例示する。モノ−又はポリフェノール化合物を用いてよい。制限なしに更に置換され得るフェノール化合物が望ましい。例えば、フェノール化合物の3、4、及び5位は、水素であってよく、あるいはアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、アルコキシ、アルコキシアルキレン、ヒドロキシルアルキル、ヒドロキシル、ハロアルキル、カルボキシル、ハロ、アミノ、アミノアルキル、アルキルカルボニルオキシ、アルキルオキシカルボニル、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルアミノ、アミノカルボニル、アルキルスルホニルアミノ、アミノスルホニル、スルホン酸、又はアルキルスルホニル等の他の好適な置換基で置換されてもよい。ヒドロキシル基に対するオルト位のうちの少なくとも1つは、ベンゾオキサジン環形成を促進するために非置換であることが望ましい。   Monophenols are illustrated for simplicity. Mono- or polyphenol compounds may be used. Phenol compounds that can be further substituted without limitation are desirable. For example, the 3, 4, and 5 positions of the phenolic compound may be hydrogen, or alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl, heteroaralkyl, alkoxy, alkoxyalkylene, hydroxylalkyl, hydroxyl, Other suitable substituents such as haloalkyl, carboxyl, halo, amino, aminoalkyl, alkylcarbonyloxy, alkyloxycarbonyl, alkylcarbonyl, alkylcarbonylamino, aminocarbonyl, alkylsulfonylamino, aminosulfonyl, sulfonic acid, or alkylsulfonyl May be substituted. Desirably, at least one of the ortho positions relative to the hydroxyl group is unsubstituted to facilitate benzoxazine ring formation.

フェノール化合物のアリール環は、描写されるようなフェニル環であってよく、又はナフチル、ビフェニル、フェナントリル、及びアントラシルから選択されてもよい。フェノール化合物のアリール環は、窒素、酸素、又は硫黄等の1〜3個のヘテロ原子を含有するヘテロアリール環を更に含んでもよく、縮合環を含有してもよい。ヘテロアリールのいくつかの例は、ピリジル、フラニル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、及びベンゾチアゾリルである。   The aryl ring of the phenolic compound may be a phenyl ring as depicted or may be selected from naphthyl, biphenyl, phenanthryl, and anthracyl. The aryl ring of the phenol compound may further include a heteroaryl ring containing 1 to 3 heteroatoms such as nitrogen, oxygen, or sulfur, or may contain a condensed ring. Some examples of heteroaryl are pyridyl, furanyl, pyrrolyl, thienyl, thiazolyl, oxazolyl, imidazolyl, indolyl, benzofuranyl, and benzothiazolyl.

一官能性フェノールの例としては、フェノール、クレゾール、2−ブロモ−4−メチルフェノール、2−アリフェノール、4−アミノフェノール等が挙げられる。二官能性フェノール(ポリフェノール化合物)の例としては、フェノールフタレイン、ビフェノール、4−4’−メチレン−ジ−フェノール、4−4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビスフェノール−A、1,8−ジヒドロキシアントラキノン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,2’−ジヒドロキシアゾベンゼン、レゾルシノール、フルオレンビスフェノール等が挙げられる。三官能性フェノールの例は、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン等を含む。   Examples of monofunctional phenols include phenol, cresol, 2-bromo-4-methylphenol, 2-aliphenol, 4-aminophenol, and the like. Examples of bifunctional phenols (polyphenol compounds) include phenolphthalein, biphenol, 4-4′-methylene-di-phenol, 4-4′-dihydroxybenzophenone, bisphenol-A, 1,8-dihydroxyanthraquinone, 1 , 6-dihydroxynaphthalene, 2,2′-dihydroxyazobenzene, resorcinol, fluorene bisphenol and the like. Examples of trifunctional phenols include 1,3,5-trihydroxybenzene and the like.

ベンゾオキサジン出発物質の調製において用いられるアルデヒド反応物質としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ポリオキシメチレン、並びに一般式RCHO(式中、Rは、H又はアルキル基である)を有するアルデヒドが挙げられ、このようなアルデヒドの混合物を含み、望ましくは、1〜12個の炭素原子を有する。R基は、直鎖若しくは分枝鎖、環式若しくは非環式、飽和若しくは不飽和、又はこれらの組み合わせであってよい。その他の有用なアルデヒドとしては、クロトンアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、及びヘプタアルデヒドが挙げられる。 Aldehyde reactants used in the preparation of the benzoxazine starting material include formaldehyde, paraformaldehyde, polyoxymethylene, and aldehydes having the general formula R 1 CHO, where R 1 is H or an alkyl group. Including mixtures of such aldehydes, preferably having 1 to 12 carbon atoms. The R 1 group may be linear or branched, cyclic or acyclic, saturated or unsaturated, or combinations thereof. Other useful aldehydes include crotonaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, and heptaldehyde.

出発ベンゾオキサジンの調製において有用なアミノ化合物は、置換又は非置換、少なくとも1つの一級アミン基を有する一置換、二置換、又はより多置換の(ヘテロ)ヒドロカルビルアミンであってよい。アミンは、脂肪族アミンであっても芳香族アミンであってもよい。それは、例えば、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、又はヘテロアラルキル等の基で置換されてよい。   Amino compounds useful in the preparation of the starting benzoxazines may be substituted or unsubstituted, monosubstituted, disubstituted, or more substituted (hetero) hydrocarbylamines having at least one primary amine group. The amine may be an aliphatic amine or an aromatic amine. It may be substituted with groups such as alkyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl, or heteroaralkyl.

出発ベンゾオキサジン化合物の調製において有用なアミンとしては、(ヘテロ)ヒドロカルビルモノアミン及びポリアミンを含む、式R(NHのアミンが挙げられる。Rは、価数mを有する(ヘテロ)ヒドロカルビル基であってよく、かつ少なくとも1つの一級アミン基を有するモノ−、ジ−、又はそれ以上のアミンの残基である。Rは、アルキル、シクロアルキル、又はアリールであり得、mは、1〜4である。Rは、好ましくは、一価及び多価(ヘテロ)ヒドロカルビル(即ち、1〜30個の炭素原子を有するアルキル及びアリール化合物、あるいは1〜20個のヘテロ原子の酸素を有するヘテロアルキル及びヘテロアリールを含む(ヘテロ)ヒドロカルビル)から選択される。いくつかの実施形態においては、Rは、ポリ(エチレンオキシ)、ポリ(プロピレンオキシ)、又はポリ(エチレンオキシ−co−プロピレンオキシ)基などのポリ(アルキレンオキシ)基である。 Amines useful in the preparation of the starting benzoxazine compounds include amines of the formula R 5 (NH 2 ) m , including (hetero) hydrocarbyl monoamines and polyamines. R 5 may be a (hetero) hydrocarbyl group having valence m and is the residue of a mono-, di-, or more amine having at least one primary amine group. R 5 can be alkyl, cycloalkyl, or aryl, and m is 1-4. R 5 is preferably monovalent and polyvalent (hetero) hydrocarbyl (ie alkyl and aryl compounds having 1 to 30 carbon atoms, or heteroalkyl and heteroaryl having 1 to 20 heteroatoms of oxygen. (Hetero) hydrocarbyl). In some embodiments, R 5 is a poly (alkyleneoxy) group, such as a poly (ethyleneoxy), poly (propyleneoxy), or poly (ethyleneoxy-co-propyleneoxy) group.

1つの実施形態では、Rは、非高分子脂肪族、脂環式、芳香族、又は1〜30個の炭素原子を有するアルキル置換芳香族部分を含む。別の実施形態では、Rは、ペンダント又は末端反応性−NH基を有する高分子ポリオキシアルキレン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチレン、又はポリシロキサンポリマーを含む。有用なポリマーとしては、例えば、アミン末端オリゴ−及びポリ−(ジアリール)シロキサン、並びに(ジアルキル)シロキサンアミノ末端ポリエチレン又はポリプロピレン、並びにアミノ末端ポリ(アルキレンオキシド)が挙げられる。また、有用なポリアミンとしては、ペンダント又は末端アミノ基を有するポリジアルキルシロキサンが挙げられる。 In one embodiment, R 5 comprises a non-polymeric aliphatic, alicyclic, aromatic, or alkyl-substituted aromatic moiety having 1 to 30 carbon atoms. In another embodiment, R 5 comprises a polymeric polyoxyalkylene, polyester, polyolefin, poly (meth) acrylate, polystyrene, or polysiloxane polymer having pendant or terminal reactive —NH 2 groups. Useful polymers include, for example, amine-terminated oligo- and poly- (diaryl) siloxanes, and (dialkyl) siloxane amino-terminated polyethylenes or polypropylenes, and amino-terminated poly (alkylene oxides). Useful polyamines also include polydialkylsiloxanes having pendant or terminal amino groups.

任意の一級アミンを用いてよい。有用なモノアミンとしては、例えば、メチル−、エチル−、プロピル−、ヘキシル−、オクチル、ドデシル−、ジメチル−、メチルエチル−、及びアニリンが挙げられる。用語「ジ−又はポリアミン」は、少なくとも2つの一級アミン基を含有する有機化合物を指す。脂肪族、芳香族、脂環式、及びオリゴマー性のジ−及びポリアミンは、全て、本発明の実施において有用であると考えられる。有用なジ−又はポリアミンの代表的な部類は、4,4’−メチレンジアニリン、3,9−ビス−(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、及びポリオキシエチレンジアミンである。有用なジアミンとしては、N−メチル−1,3−プロパンジアミン、N−エチル−1,2−エタンジアミン、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、ペンタエチレンヘキサアミン、エチレンジアミン、N−メチルエタノールアミン、及び1,3−プロパンジアミンが挙げられる。   Any primary amine may be used. Useful monoamines include, for example, methyl-, ethyl-, propyl-, hexyl-, octyl, dodecyl-, dimethyl-, methylethyl-, and aniline. The term “di- or polyamine” refers to an organic compound containing at least two primary amine groups. Aliphatic, aromatic, cycloaliphatic, and oligomeric di- and polyamines are all considered useful in the practice of the present invention. A representative class of useful di- or polyamines is 4,4'-methylenedianiline, 3,9-bis- (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5 ] Undecane and polyoxyethylenediamine. Useful diamines include N-methyl-1,3-propanediamine, N-ethyl-1,2-ethanediamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, pentaethylenehexamine, ethylenediamine, and N-methylethanol. Examples include amines and 1,3-propanediamine.

有用なポリアミンの例としては、少なくとも2つのアミノ基を有するポリアミンであって、アミノ基のうちの少なくとも1つは一級であり、残りは、一級、二級、又はこれらの組み合わせであってよいポリアミンが挙げられる。例としては、HN(CHCHNH)1〜10H、HN(CHCHCHCHNH)1〜10H、HN(CHCHCHCHCHCHNH)1〜10H、HN(CHNHCHCH=CHCHNH(CHNH.2、HN(CHNH(CHNH、HN(CH2)NH(CHNH(CHNH、HN(CHNH(CH)2NH(CHNH、H2N(CHNH(CHNH(CHNH、H2N(CHNH(CHNH、CNH(CHNH(CHNH、及びN(CHCHNH、並びに直鎖又は分枝鎖(デンドリマーを含む)ホモポリマー、及びエチレンイミンのコポリマー(即ち、アジリジン)などの高分子ポリアミンが挙げられる。多くのこのような化合物は、例えば、Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI又はPfaltz and Bauer,Inc.,Waterbury、CN等の一般的な化学物質供給元から入手することができる、又は入手可能である。 Examples of useful polyamines are polyamines having at least two amino groups, wherein at least one of the amino groups is primary and the rest are primary, secondary, or combinations thereof Is mentioned. Examples, H 2 N (CH 2 CH 2 NH) 1~10 H, H 2 N (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH) 1~10 H, H 2 N (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH) 1~10 H , H 2 N (CH 2) 3 NHCH 2 CH = CHCH 2 NH (CH 2) 3 NH. 2 , H 2 N (CH 2 ) 4 NH (CH 2 ) 3 NH 2 , H 2 N (CH 2 ) 3 NH (CH 2 ) 4 NH (CH 2 ) 3 NH 2 , H 2 N (CH 2 ) 3 NH (CH 2) 2NH (CH 2 ) 3 NH 2, H2N (CH 2) 2 NH (CH 2) 3 NH (CH 2) 2 NH 2, H2N (CH 2) 3 NH (CH 2) 2 NH 2, C 6 H 5 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 2 NH 2 , and N (CH 2 CH 2 NH 2 ) 3 , and linear or branched (including dendrimer) homopolymers, and copolymers of ethyleneimine High molecular polyamines such as (that is, aziridine). Many such compounds are described, for example, in Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI or Pfaltz and Bauer, Inc. , Waterbury, CN, and other common chemical suppliers.

いくつかの実施形態では、ポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンを含む脂肪族ポリアミンから誘導されるベンゾオキサジンが好ましい。本明細書で使用するとき、「から誘導される」という語句は、ポリアミンの残基を含有するベンゾオキサジンの構造的制限を指し、プロセスを制限するものではない。脂肪族ポリアミンから誘導されるポリベンゾオキサジンは、アニリン等の芳香族アミンから誘導されるポリベンゾオキサジンよりも可撓性である(動的機械分析、DMAによって測定したとき)ことが見出されている。このような脂肪族アミンに由来するベンゾオキサジンは、芳香族アミンに由来するベンゾオキサジンと共重合して、共重合性ポリベンゾオキサジンを提供することができる。   In some embodiments, benzoxazines derived from aliphatic polyamines including poly (alkyleneoxy) polyamines are preferred. As used herein, the phrase “derived from” refers to a structural limitation of a benzoxazine containing a polyamine residue and does not limit the process. Polybenzoxazines derived from aliphatic polyamines have been found to be more flexible (dynamic mechanical analysis, as measured by DMA) than polybenzoxazines derived from aromatic amines such as aniline. Yes. A benzoxazine derived from such an aliphatic amine can be copolymerized with a benzoxazine derived from an aromatic amine to provide a copolymerizable polybenzoxazine.

また、脂肪族ポリアミンは、ポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンによって提供することもできる。得られるポリベンゾオキサジンは、ポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンの残基を含有する。後に重合させるためのベンゾオキサジンの調製において有用なポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンは、以下の構造から選択することができる。
N−R−O−(RO)−(RO)−(RO)−R−NH、即ち、ポリ(アルキレンオキシ)ジアミン、又は
[HN−RO−(RO)−]−R
式中、R、R、及びRは、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基であり、同一であっても異なっていてもよい。好ましくは、Rは、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、又はイソブチルなどの2〜4個の炭素原子を有するアルキル基である。好ましくは、R及びRは、エチル、n−プロピル、又はイソプロピル等の2又は3個の炭素原子を有するアルキル基である。Rは、ポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンを調製するために用いられるポリオールの残基(即ち、ヒドロキシル基が除去された場合に残る有機構造)である。Rは、分枝鎖又は直鎖であってもよく、置換又は非置換であってもよい(しかし、置換基はオキシアルキル化反応に干渉してはならない)。
The aliphatic polyamine can also be provided by a poly (alkyleneoxy) polyamine. The resulting polybenzoxazine contains poly (alkyleneoxy) polyamine residues. Poly (alkyleneoxy) polyamines useful in the preparation of benzoxazines for subsequent polymerization can be selected from the following structures.
H 2 N—R 6 —O— (R 7 O) p — (R 8 O) q — (R 7 O) r —R 6 —NH 2 , that is, poly (alkyleneoxy) diamine, or [H 2 N -R 6 O- (R 7 O) p -] s -R 9,
In the formula, R 6 , R 7 and R 8 are alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms and may be the same or different. Preferably, R 6 is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms, such as ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, or isobutyl. Preferably R 7 and R 8 are alkyl groups having 2 or 3 carbon atoms, such as ethyl, n-propyl, or isopropyl. R 9 is the residue of the polyol used to prepare the poly (alkyleneoxy) polyamine (ie, the organic structure remaining when the hydroxyl group is removed). R 9 may be branched or straight chain and may be substituted or unsubstituted (but the substituent must not interfere with the oxyalkylation reaction).

pの値は、1以上、より好ましくは約1より大きく150以下、最も好ましくは約1より大きく20以下である。pが2、3、又は4である構造も有用である。q及びrの値は、両方とも0以上である。sの値は、2より大きく、より好ましくは3又は4(それぞれ、ポリオキシアルキレントリアミン及びテトラアミンを提供するように)である。p、q、r、及びsの値は、取扱及び混合が簡便になるので、得られる錯体が室温で液体であるように選択されることが好ましい。通常、ポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンは、それ自体が液体である。ポリオキシアルキレンの場合、約5,000未満の分子量を用いてもよいが、約1,000以下の分子量がより好ましく、約250〜1,000の分子量が最も好ましい。   The value of p is 1 or more, more preferably greater than about 1 and 150 or less, most preferably greater than about 1 and 20 or less. Structures where p is 2, 3, or 4 are also useful. The values of q and r are both 0 or more. The value of s is greater than 2, more preferably 3 or 4 (so as to provide polyoxyalkylene triamine and tetraamine, respectively). The values of p, q, r, and s are preferably selected so that the resulting complex is a liquid at room temperature because handling and mixing are simple. Usually, the poly (alkyleneoxy) polyamine is itself a liquid. In the case of polyoxyalkylene, a molecular weight of less than about 5,000 may be used, but a molecular weight of about 1,000 or less is more preferred, and a molecular weight of about 250 to 1,000 is most preferred.

特に好ましいポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンの例としては、ポリエチレンオキシドジアミン、ポリプロピレンオキシドジアミン、ポリプロピレンオキシドトリアミン、ジエチレングリコールプロピレンジアミン、トリエチレングリコールプロピレンジアミン、ポリテトラメチレンオキシドジアミン、ポリエチレンオキシド−co−ポリプロピレンオキシドジアミン、及びポリエチレンオキシド−co−ポリプロピレンオキシドトリアミンが挙げられる。   Examples of particularly preferred poly (alkyleneoxy) polyamines include polyethylene oxide diamine, polypropylene oxide diamine, polypropylene oxide triamine, diethylene glycol propylene diamine, triethylene glycol propylene diamine, polytetramethylene oxide diamine, polyethylene oxide-co-polypropylene oxide diamine, And polyethylene oxide-co-polypropylene oxide triamine.

好適な市販のポリ(アルキレンオキシ)ポリアミンの例としては、D、ED、及びEDRシリーズのジアミン(例えば、D−400、D−2000、D−5000、ED−600、ED−900、ED−2001、及びEDR−148)、及びTシリーズのトリアミン(例えば、T−403)等のHuntsman Chemical Company製の様々なJEFFAMINES、並びにUnion Carbide Company製のH221が挙げられる。   Examples of suitable commercially available poly (alkyleneoxy) polyamines include D, ED, and EDR series diamines (eg, D-400, D-2000, D-5000, ED-600, ED-900, ED-2001). And EDR-148), and various JEFFAMINES from Huntsman Chemical Company, such as T series triamines (e.g., T-403), and H221 from Union Carbide Company.

上述されたもののような、多くのジ−及びポリアミン、例えば、Huntsman Chemical,Houston,TXから入手可能なものが市販されている。最も好ましいジ−又はポリアミンとしては、脂肪族ジ−及びトリアミン又は脂肪族ジ−若しくはポリアミン、より具体的には、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ドデカンジアミン等のような2つ又は3つの一級アミノ基を有する化合物が挙げられる。末端又はペンダントアミン基を有する有用な市販のポリジアルキルシロキサンとしては、3M CompanyからのPDMS Diamine 5k、10k、若しくは15k、又はTh.GoldschmidtからのTegomer(商標)A−Si 2120若しくは2130、又はGelestからのDMS(商標)−A11、A12、A15、A25若しくはA32、AMS(商標)−132、152、162、及び232、ATM(商標)−1112、又はRhone−PoulencからのRhodosil(商標)21643及び21644、21642及び21637が挙げられる。   Many di- and polyamines, such as those described above, are commercially available, such as those available from Huntsman Chemical, Houston, TX. Most preferred di- or polyamines include aliphatic di- and triamines or aliphatic di- or polyamines, more specifically two or three primary amino groups such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, dodecanediamine and the like. The compound which has is mentioned. Useful commercially available polydialkylsiloxanes having terminal or pendant amine groups include PDMS Diamond 5k, 10k, or 15k from 3M Company, or Th. Tegomer ™ A-Si 2120 or 2130 from Goldschmidt, or DMS ™ -A11, A12, A15, A25 or A32 from Gelest, AMS ™ -132, 152, 162, and 232, ATM ™ ) -1112, or Rhodosil ™ 21634 and 21644, 21642 and 21737 from Rhone-Poulenc.

その他の有用なアミンとしては、グリシン、アラニン、及びロイシン等のアミノ酸、並びにそれらのメチルエステル、エタノールアミン、3−アミノプロパノール、及び4−アミノブタノール等のアミノアルコール、エチレングリコール及びジエチレングリコールを含有するポリアミノエーテル(Jeffamine(商標)ジアミン等)、並びにアリルアミン及びブテニルアミン等のアルケニルアミンが挙げられる。   Other useful amines include amino acids such as glycine, alanine, and leucine, and polyamino acids including amino alcohols such as methyl esters, ethanolamine, 3-aminopropanol, and 4-aminobutanol, ethylene glycol, and diethylene glycol. Examples include ethers (such as Jeffamine ™ diamine) and alkenylamines such as allylamine and butenylamine.

モノアミンは、アルデヒド及びフェノール化合物と環化して、モノ−ベンゾオキサジン化合物を生成するが、ジ−又はそれ以上のアミンは環化して、ジ−及びポリ−ベンゾオキサジン化合物を生成するということが理解される。
例えば、ジアミン(以下のスキームVIにおいて、m=2である)は、ジベンゾオキサジンを生成する。
It is understood that monoamines cyclize with aldehydes and phenolic compounds to produce mono-benzoxazine compounds, while di- or higher amines cyclize to produce di- and poly-benzoxazine compounds. The
For example, a diamine (in Scheme VI below, where m = 2) produces a dibenzoxazine.

Figure 0006279588

[式中、各Rは、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくは、H、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基である。]
Figure 0006279588

Wherein each R 1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of a primary amino compound. ]

更に、ポリマーベンゾオキサジンは、ビスフェノール−A等のポリフェノール化合物、及びジ−又はポリアミンから調製することができ、これは、本明細書に記載される方法に従って、更に開環重合されてもよい。   In addition, polymeric benzoxazines can be prepared from polyphenolic compounds such as bisphenol-A, and di- or polyamines, which may be further ring-opening polymerized according to the methods described herein.

Figure 0006279588

[式中、
各R1は、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくは、H、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
は、一級アミノ化合物の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
zは、少なくとも1、好ましくは2以上である。]
Figure 0006279588

[Where:
Each R1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 4 is a (hetero) hydrocarbyl residue of a primary amino compound;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of a primary amino compound;
z is at least 1, preferably 2 or more. ]

いくつかの好ましい実施形態では、重合性組成物は、アリールアミンから誘導されるベンゾオキサジンを含む。いくつかの実施形態では、重合性組成物は、脂肪族アミンから誘導されるベンゾオキサジンを含む。いくつかの好ましい実施形態では、重合性組成物は、脂肪族アミン及びアリールアミンの両方から誘導されるベンゾオキサジンの混合物を含む。好ましくは、このような実施形態では、脂肪族ポリアミンは、ポリ(アルキレンオキシ)ジ−又はポリアミンである。   In some preferred embodiments, the polymerizable composition comprises a benzoxazine derived from an arylamine. In some embodiments, the polymerizable composition comprises a benzoxazine derived from an aliphatic amine. In some preferred embodiments, the polymerizable composition comprises a mixture of benzoxazines derived from both aliphatic and aryl amines. Preferably, in such embodiments, the aliphatic polyamine is a poly (alkyleneoxy) di- or polyamine.

重合性組成物の触媒は、元素硫黄、元素セレン、又は第V族元素若しくは第VI族元素の硫化物若しくはセレン化物から選択されるが、選択される追加の触媒の融点が、使用されるベンゾオキサジンの自己触媒作用温度よりも低いことを条件とする。実施例のBZ−1に関しては、自己触媒作用温度は、およそ240℃である。任意の結晶質又は非晶質の形態の元素硫黄を使用することができる。元素硫黄は、名目上、S環として説明されるが、他のポリマー及びオリゴマーが知られている。元素セレンの任意の同素体形態を使用することができる。名目上は、硫化セレンは、硫黄及びセレンの多くの様々な化合物を指すが、一般には式SeSが与えられている。三硫化四リン、五硫化リン、及び四窒化四硫黄を使用することができる。触媒は、一般に、ベンゾオキサジンの量に対して0.1〜10%のモル量で使用される。この量を超えると、形成されたポリ(ベンゾオキサジン)の量に対するベンゾオキサジン環の著しい分解が、分析により明らかになる。好ましくは、触媒は、0.1〜5モルパーセント、最も好ましくは0.1〜2モルパーセントの量で使用される。 The catalyst of the polymerizable composition is selected from elemental sulfur, elemental selenium, or sulfides or selenides of group V or group VI elements, but the melting point of the additional catalyst selected is the benzo used. The condition is that it is lower than the autocatalytic temperature of oxazine. For the example BZ-1, the autocatalytic temperature is approximately 240 ° C. Any crystalline or amorphous form of elemental sulfur can be used. Elemental sulfur, nominally, are described as S 8 rings, are known other polymers and oligomers. Any allotropic form of the elemental selenium can be used. Nominally, selenium sulfide, refers to many different compounds of sulfur and selenium, generally are given formula SeS 2. Phosphorous trisulfide, phosphorous pentasulfide, and tetrasulfur tetranitride can be used. The catalyst is generally used in a molar amount of 0.1 to 10% relative to the amount of benzoxazine. Beyond this amount, analysis reveals significant degradation of the benzoxazine ring relative to the amount of poly (benzoxazine) formed. Preferably, the catalyst is used in an amount of 0.1-5 mole percent, most preferably 0.1-2 mole percent.

ベンゾオキサジンモノマーのポリマーへの重合は、オキサジン環を別の構造、例えば、直鎖ポリマー又はより大きな複素環に変換するイオン性開環重合であると考えられる。連鎖移動工程は、生じるポリマーの分子量を制限し、いくつかの分岐を生じさせると考えられる。B.Meyer(Chemical Reviews,1976,vol.76(3))は、多くの反応性種が溶解物中の元素硫黄により形成されることを報告している。元素硫黄が一級又は二級アミンの存在下で電荷移動錯体を形成することを報告したR.E.Davisら(J.A.C.S,84(11)p.2085,1962)の研究により、イオンの作用が更に示唆されている。既知であるように、NMR分光法を使用して、ベンゾオキサジンモノマーのポリマー、あるいは一般式III及び/又はIVへの変換をモニタすることができ、フェノキシ及びフェノール繰り返し単位が生じ得る。触媒の残留物は、ポリマーのマトリクスにおいて検出することができる。硫黄がポリマーに組み込まれたことを示す証拠は指摘されなかった。 Polymerization of a benzoxazine monomer to a polymer is believed to be an ionic ring-opening polymerization that converts the oxazine ring to another structure, such as a linear polymer or a larger heterocyclic ring. The chain transfer process is believed to limit the molecular weight of the resulting polymer, resulting in some branching. B. Meyer (Chemical Reviews, 1976, vol. 76 (3)) reports that many reactive species are formed by elemental sulfur in the lysate. R. reported that elemental sulfur forms charge transfer complexes in the presence of primary or secondary amines. E. A study by Davis et al. (JASC, 84 (11) p. 2085, 1962) further suggests the action of ions. As is known, NMR spectroscopy can be used to monitor the conversion of benzoxazine monomers to polymers, or general formulas III and / or IV, resulting in phenoxy and phenol repeat units. Catalyst residues can be detected in the polymer matrix. No evidence was pointed out that sulfur was incorporated into the polymer.

Figure 0006279588

[式中、
各Rは、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくはH、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物R(NH(式中、mは1〜4である)の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
y及びzは、少なくとも2である。]
Figure 0006279588

[Where:
Each R 1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of the primary amino compound R 5 (NH 2 ) m , where m is 1-4.
y and z are at least 2. ]

組成物を硬化させるための反応条件は、用いられる反応物質及び量に依存し、当業者が決定することができる。重合性組成物は、ベンゾオキサジン化合物及び上述の触媒を、任意の化合物、オリゴマー、又はポリマーと任意の順番で混合することにより作られる。一般的に、次いで、組成物は、約50〜200℃、好ましくは約130〜180℃の温度に、約1〜120分間加熱する。多くの実施形態において、この混合物は、ベンゾオキサジンの融点を超える第1の温度まで加熱されて、均質な混合物を形成し、ここで触媒は、溶融したベンゾオキサジンに溶解し、次いで第2の高い開始温度まで加熱し、ここでポリ(ベンゾオキサジン)への重合が起こる。通常、重合は、溶媒なしに行われる。   The reaction conditions for curing the composition depend on the reactants and amounts used and can be determined by one skilled in the art. The polymerizable composition is made by mixing the benzoxazine compound and the catalyst described above with any compound, oligomer, or polymer in any order. Generally, the composition is then heated to a temperature of about 50-200 ° C, preferably about 130-180 ° C for about 1-120 minutes. In many embodiments, the mixture is heated to a first temperature above the melting point of benzoxazine to form a homogeneous mixture, where the catalyst is dissolved in molten benzoxazine and then a second high Heat to the starting temperature, where polymerization to poly (benzoxazine) occurs. Usually, the polymerization is carried out without a solvent.

本発明の組成物を硬化するための好適な熱源としては、誘導加熱コイル、オーブン、ホットプレート、ヒートガン、レーザを含む赤外線源、マイクロ波源が挙げられる。好適な光源及び放射線源としては、紫外線源、可視光線源、及び電子線源が挙げられる。   Suitable heat sources for curing the compositions of the present invention include induction heating coils, ovens, hot plates, heat guns, infrared sources including lasers, and microwave sources. Suitable light sources and radiation sources include ultraviolet light sources, visible light sources, and electron beam sources.

いくつかの実施形態では、重合性組成物は、フィルム形成剤を更に含んでもよいが、これは、反応性希釈剤、強化剤、及びフィルム形成ポリマーを含み得る。これらの材料は、名前が示唆するように、ベンゾオキサジン含有フィルムの形成を可能にする。そのようなフィルムは、可撓性であり、かつサブ周囲温度からベンゾオキサジンの硬化温度の範囲の望ましい温度枠にわたって粘着性であるのが好ましい。フィルム形成剤は、ベンゾオキサジン又は触媒に対して非反応性であってもよいし、ともに反応性であってもよい。   In some embodiments, the polymerizable composition may further include a film forming agent, which may include a reactive diluent, a toughening agent, and a film forming polymer. These materials, as the name suggests, allow the formation of benzoxazine-containing films. Such a film is preferably flexible and tacky over a desired temperature window ranging from sub-ambient temperature to the cure temperature of benzoxazine. The film forming agent may be non-reactive with benzoxazine or the catalyst, or both may be reactive.

いくつかの実施形態において、フィルム形成剤は、好ましくはサブ周囲温度から重合性ベンゾオキサジン組成物の処理までの処理温度にて、ベンゾオキサジン/触媒混合物と均質の混合物を形成するオリゴマー又はポリマーである。それらのフィルムに存在する触媒は、フィルムが高温で保管されている場合でも優れた貯蔵寿命をもたらす。   In some embodiments, the film former is an oligomer or polymer that forms a homogeneous mixture with the benzoxazine / catalyst mixture, preferably at processing temperatures from sub-ambient temperature to processing of the polymerizable benzoxazine composition. . The catalyst present in these films provides excellent shelf life even when the films are stored at high temperatures.

所望により、フィルム形成剤は、ベンゾオキサジンの一部分と反応する反応性官能性基を有することができる。そのような反応性官能性基の例としては、アミン、チオール、アルコール、エポキシド、及びビニールが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、強化剤又は反応性希釈剤は、反応性末端基を含み得る。そのような官能性基の存在により、前記フィルムの加工性の選択肢を増やすことができ、フィルムは、反応性基の反応温度を超えて又はそれ未満で処理されて、異なる程度の粘着性、可撓性、及びその他の望ましい特性をもたらすことができる。そのような反応性フィルム形成剤の例としては、アミン末端ブタジエンニトリル(ATBN)、ヒドロキシ末端ブタジエンニトリル(HOTBN)、カルボキシ末端ブタジエンニトリルCTBN、アミン末端ポリ(アルキレンオキシド)(Jeffamine(商標)及びVersalink(商標)など)、及び関連する化合物が挙げられるが、それらに限定されない。   If desired, the film former may have reactive functional groups that react with a portion of the benzoxazine. Examples of such reactive functional groups include, but are not limited to, amines, thiols, alcohols, epoxides, and vinyls. In some embodiments, the toughening agent or reactive diluent may include reactive end groups. The presence of such functional groups can increase the processability options of the film, and the film can be processed above or below the reaction temperature of the reactive group to achieve different degrees of tackiness, acceptable. Flexibility and other desirable properties can be provided. Examples of such reactive film formers include amine-terminated butadiene nitriles (ATBN), hydroxy-terminated butadiene nitriles (HOTBN), carboxy-terminated butadiene nitriles CTBN, amine-terminated poly (alkylene oxides) (Jeffamine ™ and Versalink ( And the like, and related compounds.

いくつかの実施形態において、反応性フィルム形成剤は、その主鎖及び末端に異なる反応性基を有し得る。そのような材料の例には、ATBNなどの末端官能性ブタジエンニトリルゴムが挙げられるが、これは、繰り返し単位に不飽和、及びその末端にアミン官能性反応性基を有する。アミン官能性基は、求核開環によってベンゾオキサジンと反応し得、不飽和は、加硫化によって触媒と反応し得る。   In some embodiments, the reactive film former may have different reactive groups on its backbone and ends. Examples of such materials include end functional butadiene nitrile rubbers such as ATBN, which have unsaturation at the repeat unit and an amine functional reactive group at the end. Amine functional groups can react with benzoxazine by nucleophilic ring opening, and unsaturation can react with the catalyst by vulcanization.

説明したように、重合性組成物は、強化剤を更に含んでもよい。本発明で有用な強化剤は、ゴム相及び熱可塑性相の両方を有する高分子化合物、例えば、重合した、ジエンの、ゴム状コア及びポリアクリレートポリメタクリレートシェルを有するグラフトポリマー;ゴム状ポリアクリレートコア及びポリアクリレート又はポリメタクリレートシェルを有するグラフトポリマー;並びにフリーラジカル重合性モノマー及び共重合性ポリマー安定剤からエポキシド中にてその場で重合されるエラストマー粒子である。   As explained, the polymerizable composition may further comprise a toughening agent. Reinforcing agents useful in the present invention are polymeric compounds having both a rubber phase and a thermoplastic phase, such as polymerized, diene, rubbery cores and graft polymers having a polyacrylate polymethacrylate shell; rubbery polyacrylate cores. And graft polymers having a polyacrylate or polymethacrylate shell; and elastomer particles that are polymerized in situ in epoxides from free radical polymerizable monomers and copolymerizable polymer stabilizers.

第1の種類の有用な強化剤の例としては、参照することにより本明細書に組み込まれる米国特許第3,496,250号(Czerwinski)に開示されているような、アクリル酸エステル若しくはメタクリル酸エステルのシェルがグラフト化される重合したジエンゴム状主鎖又はコア、モノビニル芳香族炭化水素、又はそれらの混合物を有するグラフトコポリマーが挙げられる。好ましいゴム状主鎖は、重合したブタジエン、又はブタジエンとスチレンとが重合した混合物を含む。重合したメタクリル酸エステルを含む好ましいシェルは、低級アルキル(C〜C)で置換されたメタクリレートである。好ましいモノビニル芳香族炭化水素は、スチレン、αメチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、エチルビニルベンゼン、イソプロピルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、及びエチルクロロスチレンである。グラフトコポリマーは、触媒を害する官能基を含有しないことが重要である。 Examples of the first type of useful toughener include acrylate or methacrylic acid, as disclosed in US Pat. No. 3,496,250 (Czerwinski), incorporated herein by reference. And graft copolymers having a polymerized diene rubbery backbone or core onto which the shell of the ester is grafted, monovinyl aromatic hydrocarbons, or mixtures thereof. Preferred rubbery backbones include polymerized butadiene or a mixture of butadiene and styrene polymerized. A preferred shell containing polymerized methacrylic acid esters is methacrylate substituted with lower alkyl (C 1 -C 4 ). Preferred monovinyl aromatic hydrocarbons are styrene, alpha methyl styrene, vinyl toluene, vinyl xylene, ethyl vinyl benzene, isopropyl styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, and ethyl chlorostyrene. It is important that the graft copolymer does not contain functional groups that are detrimental to the catalyst.

第2の種類の有用な強化剤の例は、アクリレートコア−シェルグラフトコポリマーであり、コア又は主鎖が約0℃未満のガラス転移温度を有するポリアクリレートポリマー、例えば、ポリメチルメタクリレート等の約25℃超のガラス転移温度を有するポリメタクリレートポリマー(シェル)がグラフト化されたポリブチルアクリレート又はポリイソオクチルアクリレートである。   An example of a second type of useful toughener is an acrylate core-shell graft copolymer, where the core or backbone has a glass transition temperature of less than about 0 ° C., for example about 25 such as polymethyl methacrylate. Polybutyl acrylate or polyisooctyl acrylate grafted with a polymethacrylate polymer (shell) having a glass transition temperature above 0C.

本発明において有用な強化剤の第3の部類は、組成物の他の成分と混合する前に約25℃未満のガラス転移温度(T)を有するエラストマー粒子を含む。これらのエラストマー粒子は、フリーラジカル重合性モノマー及びベンゾオキサジンに可溶性である共重合性ポリマー安定剤から重合される。フリーラジカル重合性モノマーは、エチレン性不飽和モノマー、又はジオール、ジアミン、及びアルカノールアミン等の共反応性二官能性水素化合物と組み合わせられたジイソシアネートである。 A third class of toughening agents useful in the present invention includes elastomer particles having a glass transition temperature (T g ) of less than about 25 ° C. prior to mixing with the other components of the composition. These elastomer particles are polymerized from a free-radically polymerizable monomer and a copolymerizable polymer stabilizer that is soluble in benzoxazine. Free radical polymerizable monomers are diisocyanates combined with ethylenically unsaturated monomers or co-reactive bifunctional hydrogen compounds such as diols, diamines, and alkanolamines.

有用な強化剤としては、コア/シェルポリマー、例えば、コアが架橋スチレン/ブタジエンゴムであり、シェルがポリメチルアクリレートであるメタクリレート−ブタジエン−スチレン(MBS)コポリマー(例えば、Rohm and Haas,Philadelphia,PAから入手可能なACRYLOID KM653及びKM680)、ポリブタジエンを含むコア及びポリ(メチルメタクリレート)を含むシェルとを有するもの(例えば、Kaneka Corporation,Houston,TXから入手可能なKANE ACE M511、M521、B11A、B22、B31、及びM901、並びにATOFINA,Philadelphia,PAから入手可能なCLEARSTRENGTH C223)、ポリシロキサンコア及びポリアクリレートシェルを有するもの(例えば、ATOFINAから入手可能なCLEARSTRENGTH S−2001及びWacker−Chemie GmbH,Wacker Silicones,Munich,Germanyから入手可能なGENIOPERL P22)、ポリアクリレートコア及びポリ(メチルメタクリレート)シェルを有するもの(例えば、Rohm and Haasから入手可能なPARALOID EXL2330、並びにTakeda Chemical Company,Osaka,Japanから入手可能なSTAPHYLOID AC3355及びAC3395)、MBSコア及びポリ(メチルメタクリレート)シェルを有するもの(例えば、Rohm and Haasから入手可能なPARALOID EXL2691A、EXL2691、及びEXL2655)等、並びにこれらの混合物が挙げられる。好ましい改質剤としては、上に列記したACRYLOID及びPARALOID改質剤、並びにこれらの混合物が挙げられる。   Useful reinforcing agents include core / shell polymers such as methacrylate-butadiene-styrene (MBS) copolymers where the core is a cross-linked styrene / butadiene rubber and the shell is polymethyl acrylate (eg, Rohm and Haas, Philadelphia, PA ACRYLOID KM 653 and KM 680 available from), cores containing polybutadiene and shells containing poly (methyl methacrylate) (eg, Kane ACE M511, M521, B11A, B22 available from Kaneka Corporation, Houston, TX) B31 and M901, and CLEARSTRENGTH C223 available from ATOFINA, Philadelphia, PA), polyshiro Having a sun core and polyacrylate shell (eg CLEARSTRENGTH S-2001 available from ATOFINA and Wacker-Chemie GmbH, GENIOPERL P22 available from Wacker Silicones, Munich, Germany), polyacrylate core and poly (methyl methacrylate) shell (E.g., PARALOID EXL2330 available from Rohm and Haas, and STAPHYLOID AC3355 and AC3395 available from Takeda Chemical Company, Osaka, Japan), MBS core and poly (methyl methacrylate) shell (e.g., Rohm) and from Haas Possible PARALOID EXL2691A, EXL2691 and EXL2655), etc., and mixtures thereof. Preferred modifiers include the ACRYLOID and PARALOID modifiers listed above, and mixtures thereof.

上で使用されるように、アクリルコア/シェル材料に関する「コア」とは、<0℃のTを有するアクリルポリマーであると理解され、「シェル」は、>25℃のTを有するアクリルポリマーであると理解される。 As used above, a “core” with respect to an acrylic core / shell material is understood to be an acrylic polymer having a T g of <0 ° C., and a “shell” is an acrylic having a T g of > 25 ° C. It is understood to be a polymer.

その他の有用な強化剤としては、カルボキシル化及びアミン末端アクリロニトリル/ブタジエン加硫性エラストマー前駆体、例えばHycar(商標)CTBN 1300X8及びATBN 1300X16並びにHycar(商標)1072(B.F.Goodrich Chemical Co.)、ブタジエンポリマー、例えばHycar(商標)CTB、アミン官能性ポリエーテル、例えばHCl 101(即ち、ポリテトラメチレンオキシドジアミン)、10,000MWの一級アミン末端化合物(Minnesota Mining and Manufacturing Co.(St.Paul,Minn.))、及びJeffamine(商標)(Huntsman Chemical Co.(Houston,Tex.))、アクリルコア/シェル材料を含む官能性アクリルゴム、例えばAcryloid(商標)KM330及び334(Rohm & Haas)、並びにコア/シェルポリマー、例えばメタクリレートブタジエンスチレン(MBS)コポリマーであって、コアが架橋されたスチレン/ブタジエンゴムであり、シェルがポリメチルアクリレートであるもの(例えばAcryloid(商標)KM653及びKM680(Rohm and Haas)が挙げられる。有用な液体のポリブタジエンヒドロキシル末端樹脂には、商品名「Liquiflex H」(Petroflex(Wilmington,Delaware))及び「HT 45」(Sartomer(Exton,Pennsylvania))で販売されるものが挙げられる。   Other useful toughening agents include carboxylated and amine-terminated acrylonitrile / butadiene vulcanizable elastomer precursors such as Hycar ™ CTBN 1300X8 and ATBN 1300X16 and Hycar ™ 1072 (BF Goodrich Chemical Co.). Butadiene polymers such as Hycar ™ CTB, amine functional polyethers such as HCl 101 (ie polytetramethylene oxide diamine), 10,000 MW primary amine-terminated compounds (Minnesota Mining and Manufacturing Co. (St. Paul, Minn.)), And Jeffamine (TM) (Huntsman Chemical Co. (Houston, Tex.)), Functional acrylic rubbers containing an acrylic core / shell material, such as Acryloid ™ KM330 and 334 (Rohm & Haas), and core / shell polymers, such as methacrylate butadiene styrene (MBS) copolymers, in which the core is crosslinked / Butadiene rubbers with shells of polymethyl acrylate (eg, Acryloid ™ KM653 and KM680 (Rohm and Haas). Useful liquid polybutadiene hydroxyl terminated resins include the trade name “Liquiflex H” ( Petroflex (Wilmington, Delaware)) and "HT 45" (Sartomer (Exton, Pennsylvania)).

強化剤は、エポキシ末端化合物を含んでもよく、これは、ポリマー主鎖に組み込まれることができる。典型的な好ましい強化剤のリストには、アクリルコア/シェルポリマー、スチレンブタジエン/メタクリレートコア/シェルポリマー、ポリエーテルポリマー、カルボキシル化アクリロニトリル/ブタジエン、及びカルボキシル化ブタジエンが挙げられる。上述した強化剤が存在していなくても、エポキシ樹脂を有する組成物中の鎖延長剤の条件から利益を得ることができる。しかしながら、特定の利益は、既に提案されたように、強化剤又は異なる薬剤の組み合わせの存在から得ることができる。本明細書に開示されるように、改善された樹脂が、一般に強化剤の薬効の影響を特に受けやすいように作られる、又は強化剤の薬効に関して強められるのが、本発明の特徴である。   The toughening agent may include an epoxy terminated compound, which can be incorporated into the polymer backbone. A list of typical preferred toughening agents includes acrylic core / shell polymers, styrene butadiene / methacrylate core / shell polymers, polyether polymers, carboxylated acrylonitrile / butadiene, and carboxylated butadiene. Even in the absence of the reinforcing agent described above, benefits can be obtained from the conditions of the chain extender in the composition having an epoxy resin. However, certain benefits can be obtained from the presence of a toughener or a combination of different agents, as already proposed. As disclosed herein, it is a feature of the present invention that improved resins are generally made particularly susceptible to, or enhanced with respect to, the efficacy of the toughener.

強化剤は、ベンゾオキサジンの約3〜35重量%、好ましくは約5〜25重量%に等しい量で有用である。本発明の強化剤は、ベンゾオキサジンと反応したり、又は硬化に干渉したりすることなく、硬化後組成物に強度を付与する。   The toughening agent is useful in an amount equal to about 3-35%, preferably about 5-25% by weight of the benzoxazine. The toughening agent of the present invention imparts strength to the cured composition without reacting with benzoxazine or interfering with curing.

説明された天然及び合成ゴムのいくつかは、触媒に架橋し得る鎖に不飽和結合を有することが理解されるであろう。このように、触媒はベンゾオキサジンを重合し、同時にゴムを加硫処理して、ポリ(ベンゾオキサジン)及び加硫ゴムの広範なネットワークにする。   It will be appreciated that some of the natural and synthetic rubbers described have unsaturated bonds in the chain that can be crosslinked to the catalyst. Thus, the catalyst polymerizes benzoxazine and at the same time vulcanizes the rubber into an extensive network of poly (benzoxazine) and vulcanized rubber.

いくつかの実施形態では、重合性組成物は、ベンゾオキサジンを開環する少なくとも1つの求核性官能基を有する反応性希釈剤を更に含んでもよい。求核性化合物は、一般式:
−(ZH), XV
で表されるものであり、
式中、
は、(ヘテロ)ヒドロカルビル基であり、
Zは又は−S−、又は−NR(式中、Rは、H又はヒドロカルビル基、例えばアリール及びアルキルである。)であり、
pは、1〜6、好ましくは少なくとも2である。
In some embodiments, the polymerizable composition may further comprise a reactive diluent having at least one nucleophilic functional group that opens the benzoxazine. Nucleophilic compounds have the general formula:
R 8 − (ZH) p , XV
It is represented by
Where
R 8 is a (hetero) hydrocarbyl group;
Z is or —S—, or —NR 9 , wherein R 9 is H or a hydrocarbyl group such as aryl and alkyl;
p is 1-6, preferably at least 2.

開環反応は、以下のスキームXX及びXXIによって表すことができる。   The ring opening reaction can be represented by the following schemes XX and XXI.

Figure 0006279588

[式中、
各Rは、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくはH、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
は、(ヘテロ)ヒドロカルビル基であり、
Zは、−S−又は−NR(式中、各Rは、H、又はアリール及びアルキルを含むヒドロカルビル基である。)の混合物であり、
pは、1〜6であり、
qは、繰り返し単位の数であって、少なくとも1、好ましくは少なくとも2である。]
Figure 0006279588

[Where:
Each R 1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of a primary amino compound;
R 8 is a (hetero) hydrocarbyl group;
Z is, -S- or -NR 9 (wherein each R 9 is, H, or a hydrocarbyl group containing aryl and alkyl.) A mixture of,
p is 1-6,
q is the number of repeating units and is at least 1, preferably at least 2. ]

スキームXX及びXXI、並びに本明細書におけるその他のスキームにおいて、生成物は、フリーのチオール及び/又はアミン基の混合物「Z」を表すことに留意されたい。後続の反応に使用可能な出発材料中に存在する全てのZ基を説明するために、この表示が使用される。このように、出発ビス−ベンゾオキサジンは、アミン化合物及び/又はチオールR(SH)の混合物と反応し、初期の反応生成物は、追加のベンゾオキサジン基との更なる反応に使用可能であり得る「n−1」Z基を有する。更に、出発ベンゾオキサジンがポリアミンで調製される実施形態では、R基は、追加のベンゾオキサジン基に結合され得る。更に、組成物が少なくとも1つの多官能性チオール化合物又はアミン化合物を含むと、ポリマー反応生成物が生じることに留意されたい。 Note that in Schemes XX and XXI, and other schemes herein, the product represents a mixture of free thiol and / or amine groups “Z”. This notation is used to describe all Z groups present in the starting material that can be used for subsequent reactions. Thus, the starting bis-benzoxazine reacts with a mixture of amine compound and / or thiol R 4 (SH) n and the initial reaction product can be used for further reaction with additional benzoxazine groups. It has a possible "n-1" Z group. Furthermore, in embodiments where the starting benzoxazine is prepared with a polyamine, the R 5 group can be linked to an additional benzoxazine group. It is further noted that the polymer reaction product results when the composition includes at least one multifunctional thiol compound or amine compound.

これらの実施形態では、未反応のベンゾオキサジンが、触媒の存在下でホモポリマー化して、式XVで表される反応性希釈剤及びポリ(ベンゾオキサジン)とベンゾオキサジン付加物の同一の広がりを有する混合物又はポリマーネットワークを形成するように、過剰のベンゾオキサジンが存在する。そのような実施形態では、ベンゾオキサジン基と化合物R−(ZH)に由来するアミン及び/又はチオール「Z」基の合計とモル量比は、約3:1〜100:1、好ましくは4:1〜50:1である。 In these embodiments, the unreacted benzoxazine is homopolymerized in the presence of a catalyst to have the same broadening of the reactive diluent represented by Formula XV and the poly (benzoxazine) and benzoxazine adduct. There is an excess of benzoxazine so as to form a mixture or polymer network. In such embodiments, the total and molar ratio of amine and / or thiol “Z” groups derived from the benzoxazine group and the compound R 8 — (ZH) p is about 3: 1 to 100: 1, preferably 4: 1 to 50: 1.

反応性希釈剤R−(ZH)に関しては、ベンゾオキサジン環は、アミン化合物により開環され得る。有用なアミン化合物は、以下の式で表される一級及び二級アミンに相当し、一級及び二級(ヘテロ)ヒドロカルビルモノアミン及びポリアミンを含む。
10(NHR, XII
10は、価数mを有する(ヘテロ)ヒドロカルビル基であり得、かつ少なくとも1つの一級アミン基を有するモノ−、ジ−、又はそれ以上のアミンの残基である。R10は、アルキル、シクロアルキル、又はアリールであり得、mは、1〜4である。R10は、好ましくは、一価及び多価(ヘテロ)ヒドロカルビルから選択される(即ち、1〜30個の炭素原子を有するアルキル及びアリール化合物、あるいは1〜20個の酸素のヘテロ原子を有するヘテロアルキル及びヘテロアリールなどの(ヘテロ)ヒドロカルビル)。各Rは、独立して、H、又はアリール及びアルキルを含むヒドロカルビル基であり、mは1〜6である。ベンゾオキサジン(上記)の調製に使用される同じアミンは、開環反応でも有用であることが、当業者には明らかとなろう。
Reactive diluent R 8 - With regard to (ZH) p, benzoxazine ring can be opened with an amine compound. Useful amine compounds correspond to primary and secondary amines represented by the formula below and include primary and secondary (hetero) hydrocarbyl monoamines and polyamines.
R 10 (NHR 9 ) m , XII
R 10 can be a (hetero) hydrocarbyl group having valence m and is the residue of a mono-, di-, or higher amine having at least one primary amine group. R 10 can be alkyl, cycloalkyl, or aryl, and m is 1-4. R 10 is preferably selected from monovalent and polyvalent (hetero) hydrocarbyl (ie, alkyl and aryl compounds having 1 to 30 carbon atoms, or heterocycles having 1 to 20 oxygen heteroatoms. (Hetero) hydrocarbyl such as alkyl and heteroaryl). Each R 9 is independently H or a hydrocarbyl group containing aryl and alkyl, and m is 1-6. It will be apparent to those skilled in the art that the same amine used in the preparation of benzoxazine (above) is also useful in ring opening reactions.

ベンゾオキサジン環は、式:
−(SH), VII
(式中、nは1〜6である)で表されるチオールでも開環され得る。Rは、脂肪族及び芳香族のモノチオール及びポリチオールなどの、任意の(ヘテロ)ヒドロカルビル基を含む。Rは、ヒドロキシル、酸、エステル、シアノ、尿素、ウレタン及びエーテル基などの1つ以上の官能基を所望により更に含んでもよい。
The benzoxazine ring has the formula:
R 4 - (SH) n, VII
Rings can also be opened with the thiol represented by (wherein n is 1 to 6). R 4 includes any (hetero) hydrocarbyl group, such as aliphatic and aromatic monothiols and polythiols. R 4 may optionally further comprise one or more functional groups such as hydroxyl, acid, ester, cyano, urea, urethane and ether groups.

いくつかの好ましい実施形態では、チオール化合物は、式:
−[(CO−R−SH], VIII
(式中、
は、アルキレン基、アリール基、オキシアルキレン基、又はそれらの組み合わせであり、Rは、二価のヒドロカルビル基であり、xは0又は1であり、yは、1〜6である。)で表されるものである。
In some preferred embodiments, the thiol compound has the formula:
R 6 - [(CO 2) x -R 7 -SH] y, VIII
(Where
R 6 is an alkylene group, an aryl group, an oxyalkylene group, or a combination thereof, R 7 is a divalent hydrocarbyl group, x is 0 or 1, and y is 1-6. ).

式VIIの範囲に入る有用なチオール化合物には、以下の式:   Useful thiol compounds that fall within the scope of Formula VII include the following formulas:

Figure 0006279588

(式中、
は、アルキレン基、アリール基、オキシアルキレン基、又はそれらの組み合わせであり、
は、二価ヒドロカルビル基であり、
xは、0又は1であり、
yは、1〜6である。)
で表されるチオールが挙げられる。
好ましくは、式IX〜XIの化合物は、Rがアルキレン基であるものである。
Figure 0006279588

(Where
R 6 is an alkylene group, an aryl group, an oxyalkylene group, or a combination thereof;
R 7 is a divalent hydrocarbyl group;
x is 0 or 1,
y is 1-6. )
The thiol represented by these is mentioned.
Preferably, compounds of formulas IX-XI are those wherein R 6 is an alkylene group.

有用なアルキルチオールとしては、メチル、エチル及びブチルチオール、並びに2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、4−メルカプトブタノール、メルカプトウンデカノール、2−メルカプトエチルアミン、2,3−ジメルカプトプロパノール、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピオン酸を含むメルカプトアルカン酸及びそのエステル、2−クロロエタンチオール、2−アミノ−3−メルカプトプロピオン酸、ドデシルメルカプタン、チオフェノール、2−メルカプトエチルエーテル、並びにペンタエリスリトールテトラチオグリコレートが挙げられる。有用なポリチオールの具体的な例としては、ジメルカプトジエチルスルフィド;1,6−ヘキサンジチオール;1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン;プロパン−1,2,3−トリチオール;1,2−ビス[(2−メルカプトエチル)チオ]−3−メルカプトプロパン;テトラキス(7−メルカプト−2,5−ジチアヘプチル)メタン;及びトリチオシアヌル酸が挙げられる。   Useful alkyl thiols include methyl, ethyl and butyl thiol, as well as 2-mercaptoethanol, 3-mercapto-1,2-propanediol, 4-mercaptobutanol, mercaptoundecanol, 2-mercaptoethylamine, 2,3- Dimercaptopropanol, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptoalkanoic acid and its esters including mercaptopropionic acid, 2-chloroethanethiol, 2-amino-3-mercaptopropionic acid, dodecyl mercaptan, thiophenol, 2-mercaptoethyl ether And pentaerythritol tetrathioglycolate. Specific examples of useful polythiols include dimercaptodiethyl sulfide; 1,6-hexanedithiol; 1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane; propane-1,2,3-trithiol; And [(2-mercaptoethyl) thio] -3-mercaptopropane; tetrakis (7-mercapto-2,5-dithiaheptyl) methane; and trithiocyanuric acid.

ポリチオールの別の有用な分類としては、ポリオールと、チオグルコール酸又はβ−メルカプトプロピオン酸又はそのエステルなどのα−又はβ−メルカプトカルボン酸を含むチオール末端置換カルボン酸(又はエステル又はハロゲン化アシルなどのそれらの誘導体)と、のエステル化により得られるものが挙げられる。このように得られる化合物の有用な例としては、エチレングリコールビス(チオグリコレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)が挙げられ、これらは全て市販されている。好ましい高分子ポリチオールの具体的な例は、ポリプロピレンエーテルグリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)であり、これは、エステル化により、ポリプロピレン−エーテルグリコール(例えば、Pluracol(商標)P201,BASF Wyandotte Chemical Corp.)及び3−メルカプトプロピオン酸から調製される。   Another useful class of polythiols includes polyols and thiol-terminated carboxylic acids (or esters or acyl halides) including α- or β-mercaptocarboxylic acids such as thioglycolic acid or β-mercaptopropionic acid or esters thereof. And their derivatives) and those obtained by esterification. Useful examples of the compound thus obtained include ethylene glycol bis (thioglycolate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), ethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), trimethylolpropane tris. (Thioglycolate), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (thioglycolate) pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), and these are all commercially available. A specific example of a preferred polymeric polythiol is polypropylene ether glycol bis (3-mercaptopropionate), which can be converted to polypropylene-ether glycol (eg, Pluracol ™ P201, BASF Wyandotte Chemical Corp) by esterification. .) And 3-mercaptopropionic acid.

いくつかの実施形態では、有用なチオールは、エポキシ化合物から誘導されるチオールが挙げられる。ポリチオールは、HS(又は等価物)と、2つ以上の官能基を有し、かつ好ましくは1000未満の分子量を有するエポキシ樹脂と、の間の反応から誘導され得る。例えば、二官能エポキシ樹脂類、例えば、ビスフェノールAエポキシ樹脂及びビスフェノールFエポキシ樹脂、並びにノボラックエポキシ樹脂類、例えば、フェノールノボラックエポキシ樹脂及びクレゾールノボラックエポキシ樹脂、又はアミンエポキシ樹脂類を使用することができる。更に、一般的に既知の多官能エポキシ樹脂類、複素環含有エポキシ樹脂類、及び脂環式エポキシ樹脂類を使用することができる。これらのエポキシ樹脂類は、単独で又は2つ以上の化学的種類若しくは分子量範囲の組み合わせで使用されてもよい。 In some embodiments, useful thiols include thiols derived from epoxy compounds. The polythiol can be derived from a reaction between H 2 S (or equivalent) and an epoxy resin having two or more functional groups and preferably having a molecular weight of less than 1000. For example, bifunctional epoxy resins such as bisphenol A epoxy resin and bisphenol F epoxy resin, and novolac epoxy resins such as phenol novolac epoxy resin and cresol novolac epoxy resin, or amine epoxy resins can be used. Furthermore, generally known polyfunctional epoxy resins, heterocyclic ring-containing epoxy resins, and alicyclic epoxy resins can be used. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more chemical types or molecular weight ranges.

特に有用なポリチオールは、約245のチオール当量及び以下の一般構造(nは少なくとも1である)を有する、QX−11としてJapan Epoxy Resinsから入手可能なビスフェノールAジグリシジルエーテルから誘導されるものである。   Particularly useful polythiols are those derived from bisphenol A diglycidyl ether available from Japan Epoxy Resins as QX-11 having a thiol equivalent of about 245 and the following general structure (n is at least 1): .

Figure 0006279588
Figure 0006279588

有用な可溶性の高分子量チオールには、ポリエチレングリコールジ(2−メルカプトアセテート)である、LP North America(Houston,TX)により供給されるLP−3(商標)樹脂、及びProducts Research & Chemical Corp.(Glendale,Calif.)により供給されるPermapol P3(商標)樹脂、並びに2−メルカプトエチルアミン及びカプロラクタムの付加物などの化合物が挙げられる。   Useful soluble high molecular weight thiols include polyethylene glycol di (2-mercaptoacetate), LP-3 ™ resin supplied by LP North America (Houston, TX), and Products Research & Chemical Corp. Examples include compounds such as Permapol P3 ™ resin supplied by (Glendale, Calif.) And adducts of 2-mercaptoethylamine and caprolactam.

スキームXX及びXXIで表される化合物は、ベンゾオキサジン化合物及び式XVで表される反応性希釈剤をそのまま又は好適な溶媒中で併せることにより調製することができる。好適な溶媒としては反応試薬が好ましくは室温で溶解するものが挙げられる。溶媒は、反応試薬と非反応性であるもの、及び共反応試薬をその後に溶解するものを含み得る。好適な溶媒の例としてはブチルアセテート、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。チオール及びアミンに誘導される開環は発熱性であるので、加熱は通常不要である。   Compounds represented by Schemes XX and XXI can be prepared by combining a benzoxazine compound and a reactive diluent represented by Formula XV as is or in a suitable solvent. Suitable solvents include those in which the reaction reagent is preferably dissolved at room temperature. Solvents can include those that are non-reactive with the reaction reagent and those that subsequently dissolve the co-reaction reagent. Examples of suitable solvents include butyl acetate, toluene, xylene, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether and the like. Since the ring opening induced by thiols and amines is exothermic, heating is usually unnecessary.

反応性希釈剤は、エポキシ樹脂を含み得る。エポキシ基は、アミン又はチオールのようにベンゾオキサジンと直接は反応しないが、ベンゾオキサジンの開環により得られるフェノール基は、更に反応して、エポキシ基を開環し得る。   The reactive diluent can include an epoxy resin. Epoxy groups do not react directly with benzoxazine like amines or thiols, but phenol groups obtained by ring opening of benzoxazine can further react to open the epoxy group.

本発明の組成物中で利用できるポリエポキシ化合物として、脂肪族ポリエポキシド及び芳香族ポリエポキシドの両方が挙げられるが、グリシジル脂肪族エポキシドが好ましい。芳香族ポリエポキシドは、少なくとも1つの芳香環構造、例えばベンゼン環と、1つを超えるエポキシ基と、を含有する化合物である。好ましい芳香族ポリエポキシドとして、多価フェノールのポリグリシジルエーテル(例えば、ビスフェノールA誘導体樹脂、エポキシクレゾール−ノボラック樹脂、ビスフェノールF誘導体樹脂、エポキシフェノール−ノボラック樹脂)及び芳香族カルボン酸のグリシジルエステルが挙げられる。最も好ましい芳香族ポリエポキシドは、多価フェノールのポリグリシジルエーテルである。   Polyepoxy compounds that can be utilized in the compositions of the present invention include both aliphatic and aromatic polyepoxides, with glycidyl aliphatic epoxides being preferred. An aromatic polyepoxide is a compound containing at least one aromatic ring structure, such as a benzene ring and more than one epoxy group. Preferred aromatic polyepoxides include polyglycidyl ethers of polyhydric phenols (for example, bisphenol A derivative resins, epoxy cresol-novolak resins, bisphenol F derivative resins, epoxyphenol-novolak resins) and glycidyl esters of aromatic carboxylic acids. The most preferred aromatic polyepoxide is a polyglycidyl ether of a polyhydric phenol.

本発明の組成物中で利用できる脂肪族ポリエポキシドの代表例として、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルオキシラン、2−(3’,4’−エポキシシクロヘキシル)−5、IH−スピロ−3H 4H−エポキシシクロヘキサン−1,3−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジパート、リノール二量体酸のジグリシジルエステル、1,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ブタン、4−(1,2−エポキシエチル)−1,2−エポキシシクロヘキサン、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン、グリセロールなどの脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル又は水素添加4,4’−ジヒドロキシジフェニル−ジメチルメタン、及びこれらの混合物が挙げられる。   Representative examples of aliphatic polyepoxides that can be utilized in the compositions of the present invention include 3 ', 4'-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxycyclohexyloxirane, 2- (3', 4′-epoxycyclohexyl) -5, IH-spiro-3H 4H-epoxycyclohexane-1,3-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, diglycidyl ester of linoleic dimer acid, 1,4 Aliphatic such as bis (2,3-epoxypropoxy) butane, 4- (1,2-epoxyethyl) -1,2-epoxycyclohexane, 2,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl) propane, glycerol Polyglycidyl ether of polyol or hydrogenated 4,4'-dihydride Carboxy diphenyl - dimethyl methane, and mixtures thereof.

本発明の組成物中で利用できる芳香族ポリエポキシドの代表例として、芳香族カルボン酸のグリシジルエステル(例えば、フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル、及びピロメリット酸テトラグリシジルエステル、並びにこれらの混合物)、N−グリシジルアミノベンゼン(例えば、N,N−ジグリシジルベンゼンアミン、ビス(N,N−ジグリシジル−4−アミノフェニル)メタン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノ)ベンゼン、及びN,N−ジグリシジル−4−グリシジルオキシベンゼンアミン、並びにこれらの混合物)、並びに多価フェノールのポリグリシジル誘導体(例えば、2,2−ビス−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニルプロパン)、多価フェノールのポリグリシジルエーテル(例えば、テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメチルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシ−3,31−ジメチルジフェニルプロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、及びトリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン)、ノボラックのポリグリシジルエーテル(酸触媒存在下における一価又は多価フェノールのアルデヒドとの反応生成物)、並びに米国特許第3,018,262号及び同第3,298,998号に記載の誘導体、並びにLee及びNevilleによるHandbook of Epoxy Resins、McGraw−Hill Book Co.,New York(1967)に記載の誘導体、並びにこれらの混合物が挙げられる。   Representative examples of aromatic polyepoxides that can be used in the compositions of the present invention include glycidyl esters of aromatic carboxylic acids (eg, diglycidyl phthalate, diglycidyl isophthalate, triglycidyl trimellitic acid, and pyromellitic acid). Tetraglycidyl esters, as well as mixtures thereof), N-glycidylaminobenzene (eg, N, N-diglycidylbenzeneamine, bis (N, N-diglycidyl-4-aminophenyl) methane, 1,3-bis (N, N-diglycidylamino) benzene, and N, N-diglycidyl-4-glycidyloxybenzenamine, and mixtures thereof), and polyglycidyl derivatives of polyhydric phenols (eg, 2,2-bis- (4- (2 , 3-Epoxypropoxy) phenylpropane Polyglycidyl ethers of polyphenols (for example, tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenyldimethylmethane, 4,4'- Dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenylmethylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenylcyclohexane, 4,4′-dihydroxy-3,31-dimethyldiphenylpropane, 4,4′-dihydroxy Diphenylsulfone and tris- (4-hydroxyphenyl) methane), novolak polyglycidyl ether (reaction product of mono- or polyhydric phenols with aldehydes in the presence of an acid catalyst), and US Pat. No. 3,0 Derivatives described in US Pat. Nos. 8,262 and 3,298,998, and derivatives described in Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Co., New York (1967) by Lee and Neville, and mixtures thereof. Can be mentioned.

好ましい部類のポリエポキシ化合物は、多価アルコール、特にポリフェノールのポリグリシジルエーテルである。グリシジルエポキシ化合物は一般に、シクロ脂肪族エポキシ化合物よりもアミンに対する反応性が高い。いくつかの好ましい実施形態では、エポキシ化合物は一般に、170〜約4,000、好ましくは170〜1,000のエポキシ当量(EW)を有する。エポキシド当量(EW)は、1グラム当量のエポキシ(オキシラン)官能基を含有するエポキシ官能性化合物のグラム重量として定義される。   A preferred class of polyepoxy compounds are polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols, especially polyphenols. Glycidyl epoxy compounds are generally more reactive towards amines than cycloaliphatic epoxy compounds. In some preferred embodiments, the epoxy compound generally has an epoxy equivalent weight (EW) of 170 to about 4,000, preferably 170 to 1,000. Epoxide equivalent weight (EW) is defined as the gram weight of an epoxy functional compound containing 1 gram equivalent of epoxy (oxirane) functionality.

重合性組成物は、フィルム形成ポリマーを更に含んでもよい。フィルム形成ポリマーと、ベンゾオキサジンと、硫黄触媒と、任意の溶媒との混合物を含むコーティング製剤が基材に塗布されると、溶媒は蒸発し、ポリマー粒子は融合してベンゾオキサジンと継続フィルムを形成し、触媒及びその他の追加物はフィルム形成ポリマーマトリックスに溶解又は分散する。コーティング製剤は通常、塗布され、乾燥され、所望により加熱されて、完成品に固体コーティングが残る。界面活性剤を添加することにより、コーティングが基材を濡らす能力が向上することによって、及び/又はフィルム形成中の溶媒の均一な蒸発(即ち、レベリング)が可能になることによって、製剤によってはフィルム形成特性が改善され得る。フィルム形成ポリマーは、ベンゾオキサジンの1〜75重量%、好ましくは10〜50重量%の量で使用することができる。   The polymerizable composition may further comprise a film forming polymer. When a coating formulation containing a mixture of film-forming polymer, benzoxazine, sulfur catalyst, and optional solvent is applied to the substrate, the solvent evaporates and the polymer particles coalesce to form a continuous film with benzoxazine. However, the catalyst and other additives are dissolved or dispersed in the film-forming polymer matrix. The coating formulation is usually applied, dried and optionally heated to leave a solid coating on the finished product. Depending on the formulation, the addition of surfactants may improve the ability of the coating to wet the substrate and / or allow uniform evaporation (ie, leveling) of the solvent during film formation, thereby allowing for some films. Forming properties can be improved. The film-forming polymer can be used in an amount of 1 to 75%, preferably 10 to 50% by weight of the benzoxazine.

コーティング製剤のための好適なフィルム形成ポリマーの例としては、アクリルポリマー(例えば、ポリ(メチルメタクリレート−co−エチルアクリレート)及びポリ(メチルアクリレート−co−アクリル酸));ポリウレタン(例えば、脂肪族、脂環式又は芳香族ジイソシアネートと、ポリエステルグリコール又はポリエーテルグリコールとの反応生成物);ポリオレフィン(例えば、ポリスチレン);スチレンとアクリレートとのコポリマー(例えば、ポリ(スチレン−co−ブチルアクリレート);ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートイソフタレート、及びポリカプロラクトン);ポリアミド(例えば、ポリヘキサメチレンアジパミド);ビニルポリマー(例えば、ポリ(ビニルアセテート/メチルアクリレート)及びポリ(ビニリデンクロリド/ビニルアセテート);ポリジエン(例えば、ポリ(ブタジエン/スチレン));セルロースエーテル及びセルロースエステルを含むセルロース誘導体(例えば、エチルセルロース及びセルロースアセテート/ブチレート)、ポリイミド、ポリスルホン、並びにウレタン−アクリレートコポリマーが挙げられる。このようなポリマー類は、例えば、民間の供給元から入手可能であり、あるいは当該技術分野において既知の方法及び出発材料を使用して調製してもよい。   Examples of suitable film-forming polymers for coating formulations include acrylic polymers (eg, poly (methyl methacrylate-co-ethyl acrylate) and poly (methyl acrylate-co-acrylic acid)); polyurethanes (eg, aliphatic, Reaction products of cycloaliphatic or aromatic diisocyanates with polyester glycols or polyether glycols); polyolefins (eg polystyrene); copolymers of styrene and acrylates (eg poly (styrene-co-butyl acrylate); polyesters ( For example, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate isophthalate, and polycaprolactone); polyamides (eg, polyhexamethylene adipamide); vinyl polymers (eg, poly (vinyl acrylate)) Tate / methyl acrylate) and poly (vinylidene chloride / vinyl acetate); polydienes (eg, poly (butadiene / styrene)); cellulose derivatives including cellulose ethers and cellulose esters (eg, ethyl cellulose and cellulose acetate / butyrate), polyimides, polysulfones Such polymers are available from, for example, commercial sources, or may be prepared using methods and starting materials known in the art.

本発明の組成物は、コーティング、発泡体、成形物品、接着剤(構造用及び半構造用接着剤を含む)、磁気媒体、充填又は補強複合材、コーティングされた研磨材、コーキング及びシーリング化合物、鋳造及び成形化合物、製陶及び封入化合物、含浸及びコーティング化合物、エレクトロニクス用導電性接着剤、エレクトロニクス用保護コーティング、並びに当業者に既知であるその他の用途に対して有用である。未硬化又は部分的に硬化されている場合、ベンゾオキサジン組成物は、粘着性を含む感圧性接着特性を示す。いくつかの実施形態では、本開示は、その上にベンゾオキサジンの硬化コーティングを有する基材を含むコーティングされた物品を提供する。   The compositions of the present invention include coatings, foams, molded articles, adhesives (including structural and semi-structural adhesives), magnetic media, filled or reinforced composites, coated abrasives, caulking and sealing compounds, Useful for casting and molding compounds, porcelain and encapsulating compounds, impregnation and coating compounds, conductive adhesives for electronics, protective coatings for electronics, and other applications known to those skilled in the art. When uncured or partially cured, the benzoxazine composition exhibits pressure sensitive adhesive properties including tackiness. In some embodiments, the present disclosure provides a coated article comprising a substrate having a cured coating of benzoxazine thereon.

構造用/半構造用ベンゾオキサジン接着剤を調製するために、重合性組成物は、シリカ充填剤、ガラス球、及び強化剤等の更なる補助剤を含有してもよい。これらの補助剤は、重合された組成物に強靱性を付与し、密度を低下させる。   In order to prepare structural / semi-structural benzoxazine adhesives, the polymerizable composition may contain further adjuvants such as silica fillers, glass spheres, and reinforcing agents. These adjuvants impart toughness to the polymerized composition and reduce the density.

いくつかの実施形態では、本開示は、「B−段階的(stagable)」接着剤を提供する。プリント回路製造などの加工用途は、「段階的」接着剤、即ち、粘着性又は非粘着性コーティングに部分重合され、被着材に固定され、熱、圧力、又は両方を用いて硬化されることができる接着組成物を使用することが多い(米国特許第4,118,377号を参照されたい)。不粘着性段階は、時に「B−段階」と呼ばれる。   In some embodiments, the present disclosure provides “B-stagable” adhesives. Processing applications such as printed circuit manufacturing are to be partially polymerized into "stepped" adhesives, ie sticky or non-tacky coatings, fixed to the substrate and cured using heat, pressure, or both Often, an adhesive composition that can be used is used (see US Pat. No. 4,118,377). The tack-free stage is sometimes referred to as the “B-stage”.

本開示は、ベンゾオキサジン化合物、反応性官能基を有するフィルム形成剤、及び触媒を含む、段階的接着組成物を提供する。ステージ化可能な接着剤組成物は、被着材又は基材にコーティングされ、熱を用いて構造用又は半構造用接着剤に完全に硬化され得る。   The present disclosure provides a graded adhesive composition comprising a benzoxazine compound, a film former having a reactive functional group, and a catalyst. The stageable adhesive composition can be coated onto an adherend or substrate and fully cured to a structural or semi-structural adhesive using heat.

一実施形態において、B−段階的接着剤は、ベンゾオキサジン、式XVの反応性希釈剤、及び触媒を含む。第1の温度において、反応性希釈剤は、ベンゾオキサジンの一部を開環して、付加物を形成する。第2のより高温では、触媒によってポリ(ベンゾオキサジン)の硬化がもたらされる。   In one embodiment, the B-staged adhesive comprises benzoxazine, a reactive diluent of formula XV, and a catalyst. At the first temperature, the reactive diluent opens a portion of the benzoxazine to form an adduct. At the second higher temperature, the catalyst results in curing of the poly (benzoxazine).

別の実施形態では、B−段階的接着剤は、ベンゾオキサジン、反応性官能基を有する強化剤(ATBNなど)、及び触媒を含む。第1の温度において、強化剤は、ベンゾオキサジンの一部を開環して、付加物を形成する。第2のより高温では、触媒によってポリ(ベンゾオキサジン)の硬化が起こる。強化剤が鎖の不飽和を更に含むいくつかの実施形態では、触媒は強化剤を加硫処理する場合がある。   In another embodiment, the B-staged adhesive comprises benzoxazine, a toughening agent having a reactive functional group (such as ATBN), and a catalyst. At the first temperature, the toughener opens a portion of the benzoxazine to form an adduct. At the second higher temperature, the curing of the poly (benzoxazine) occurs by the catalyst. In some embodiments where the reinforcing agent further comprises chain unsaturation, the catalyst may vulcanize the reinforcing agent.

いくつかの実施形態では、部分的に硬化された段階的接着剤組成物は、2つの基材(又は被着材)の間に配置され、次いで、加熱して接着剤を完全に硬化し、基材間を構造及び半構造接着させることができる。その他の実施形態では、段階的接着剤組成物は、流動可能な粘度に加熱して、基材のコーティングを行ってもよく、次いで、これを溶融状態のうちに第2の基材に接合し、完全硬化してもよい。   In some embodiments, the partially cured staged adhesive composition is placed between two substrates (or substrates) and then heated to fully cure the adhesive, Structural and semi-structural bonding can be achieved between the substrates. In other embodiments, the graded adhesive composition may be heated to a flowable viscosity to coat the substrate, which is then bonded to the second substrate in the molten state. It may be fully cured.

B−段階的フィルムは、通常、ベンゾオキサジンをその融点まで加熱し、所望の量の触媒をその中に溶解させることにより調製される。時として、組成物を触媒の融点付近まで更に加熱して、所望の溶解度を確保することが必要な場合がある。次いで、所望の配合温度まで加熱されたフィルム形成剤をベンゾオキサジン/触媒混合物に加え、均一になるまで撹拌し、次いで、剥離ライナーの間の得られた組成物を、ナイフコーターを通して引っ張って、所望の厚さのフィルムを生成する。   B-staged films are usually prepared by heating benzoxazine to its melting point and dissolving the desired amount of catalyst therein. Occasionally, it may be necessary to further heat the composition to near the melting point of the catalyst to ensure the desired solubility. The film former heated to the desired compounding temperature is then added to the benzoxazine / catalyst mixture and stirred until uniform, then the resulting composition between the release liners is pulled through a knife coater to obtain the desired To produce a film of thickness.

それゆえ、本開示は、段階的構造用及び半構造用接着剤を提供する。「半構造用接着剤」は、少なくとも約0.5MPa、より好ましくは少なくとも約1.0MPa、最も好ましくは少なくとも約1.5MPaの重なり剪断強度を有する硬化接着剤である。しかし、特に高い重なり剪断強度を有する前記硬化接着剤は、構造用接着剤と呼ばれる。「構造用接着剤」は、少なくとも約3.5MPa、より好ましくは少なくとも約5MPa、最も好ましくは少なくとも約7MPaの重なり剪断強度を有する硬化接着剤である。   Therefore, the present disclosure provides graded structural and semi-structural adhesives. A “half-structure adhesive” is a cured adhesive having an overlap shear strength of at least about 0.5 MPa, more preferably at least about 1.0 MPa, and most preferably at least about 1.5 MPa. However, the cured adhesive having a particularly high overlap shear strength is called a structural adhesive. A “structural adhesive” is a cured adhesive having an overlap shear strength of at least about 3.5 MPa, more preferably at least about 5 MPa, and most preferably at least about 7 MPa.

保護コーティングを調製するために、材料の選択は、特定の用途の要件に依存する。摩耗耐性コーティングは、一般的に、硬質であり、製剤のかなりの部分が硬質樹脂である必要があり、これは一般的に鎖長が短くかつ官能性が高い。いくらかの屈曲を受けるコーティングは、硬化製剤の架橋密度を低下させることによって得ることができる強靱性を必要とする。クリアコーティングは、硬化樹脂が、僅かしか又は全く相分離しないことを必要とする。これは、樹脂の適合性を制御することによって、又は硬化速度により相分離を制御することによって得られる。意図する用途に有効な量の補助剤をこれらコーティング製剤に添加してもよい。   To prepare the protective coating, the choice of material depends on the requirements of the particular application. Abrasion resistant coatings are generally hard and require a significant portion of the formulation to be a hard resin, which is typically short chain length and highly functional. Coatings that undergo some bending require toughness that can be obtained by reducing the crosslink density of the cured formulation. Clear coating requires that the cured resin has little or no phase separation. This can be obtained by controlling the compatibility of the resin or by controlling the phase separation by the cure rate. An amount of adjuvant effective for the intended use may be added to these coating formulations.

着色剤、研磨顆粒、酸化防止安定剤、熱分解安定剤、光安定剤、導電性粒子、粘着付与剤、流動化剤、増粘剤、艶消し剤、不活性充填剤、結合剤、発泡剤、殺真菌剤、殺菌剤、界面活性剤、可塑化剤、ゴム強化剤、及び当業者に既知のその他の添加剤等の補助剤を、所望により組成物に添加してもよい。これらは、例えば無機充填剤及び有機充填剤のような実質的に非反応性の物質であってもよい。これらの補助剤は、存在する場合、その意図する目的のために有効な量で添加される。   Colorant, abrasive granule, antioxidant stabilizer, thermal decomposition stabilizer, light stabilizer, conductive particles, tackifier, fluidizer, thickener, matting agent, inert filler, binder, foaming agent Adjuvants such as fungicides, fungicides, surfactants, plasticizers, rubber tougheners, and other additives known to those skilled in the art may be added to the composition as desired. These may be substantially non-reactive materials such as inorganic fillers and organic fillers. These adjuvants, when present, are added in amounts effective for their intended purpose.

組成物は、25〜500マイクロメートル以上の有用な厚さで基材上にコーティングされてよい。コーティングは、ローラー、ディップ、ナイフ、又は押出コーティング等の任意の従来の手段によって行うことができる。重合性組成物の溶液を用いて、コーティングを容易にしてもよい。安定な厚さは、組成物の架橋前に所望のコーティング厚さを維持して、架橋組成物を形成するために必要である。   The composition may be coated onto the substrate at a useful thickness of 25 to 500 micrometers or greater. The coating can be done by any conventional means such as a roller, dip, knife, or extrusion coating. Coating may be facilitated using a solution of the polymerizable composition. A stable thickness is necessary to form the crosslinked composition while maintaining the desired coating thickness prior to crosslinking of the composition.

有用な基材は、いかなる性質及び組成のものであってもよく、無機であっても有機であってもよい。有用な基材の代表的な例としては、セラミックス、ガラス、金属、天然及び人工石を含むシリカ質基材、織布及び不織布物品、熱可塑性及び熱硬化性を含む高分子材料(例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート)、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルコポリマー等のスチレンコポリマー、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート)、シリコーン、塗料(アクリル樹脂ベースのもの等)、粉末コーティング(ポリウレタン又はハイブリッド粉末コーティング等)、及び木材、並びに前述の材料の複合材が挙げられる。   Useful substrates can be of any nature and composition and can be inorganic or organic. Representative examples of useful substrates include ceramic, glass, metal, siliceous substrates including natural and artificial stone, woven and non-woven articles, polymeric materials including thermoplastic and thermosetting (eg, polymethyl (Meth) acrylate), polycarbonate, polystyrene, styrene copolymers such as polystyrene, styrene acrylonitrile copolymer, polyester, polyethylene terephthalate), silicone, paint (such as acrylic resin based), powder coating (such as polyurethane or hybrid powder coating), and wood, Moreover, the composite material of the above-mentioned material is mentioned.

本開示は、更に、接着テープの裏材等の好適な基材上に未硬化の又は部分的に硬化されたベンゾオキサジン組成物のコーティングを含む感圧性接着剤を提供する。感圧性接着剤物品を調製するのに好ましい方法は、有用なコーティング粘度まで新規組成物を部分的に硬化させ、部分的に架橋された組成物を基材(例えば、テープの裏材)上にコーティングし、更に組成物を硬化させることを含む。有用なコーティング粘度は、一般的に、500〜10,000cpsの範囲である。   The present disclosure further provides a pressure sensitive adhesive comprising a coating of an uncured or partially cured benzoxazine composition on a suitable substrate, such as an adhesive tape backing. A preferred method for preparing a pressure sensitive adhesive article is to partially cure the new composition to a useful coating viscosity and apply the partially crosslinked composition onto a substrate (eg, a tape backing). Coating and further curing the composition. Useful coating viscosities are generally in the range of 500 to 10,000 cps.

実施例における全ての部、百分率、比等は、特に明記しない限り、重量基準である。   All parts, percentages, ratios, etc. in the examples are by weight unless otherwise specified.

接着剤用の触媒の量は、反応物分子1モルあたりの反応基のモルに基づく当量(eq)によって決定され、例えば、2eqの二官能性反応物は、1モルの該反応物を表し、1モルの三官能性反応物は、3eqの該反応物を表す。触媒は、一官能性であるものとして、取り扱われる。   The amount of catalyst for the adhesive is determined by the equivalent weight (eq) based on moles of reactive groups per mole of reactant molecule, for example, 2 eq of bifunctional reactant represents 1 mole of the reactant, One mole of trifunctional reactant represents 3 eq of the reactant. The catalyst is treated as being monofunctional.

表中の点線は、そのサンプルが試験されなかったことを示す。   The dotted line in the table indicates that the sample was not tested.

特に明記しない限り、材料は、Sigma−Aldrich(Milwaukee,WI)から入手した。   Unless otherwise stated, materials were obtained from Sigma-Aldrich (Milwaukee, Wis.).

試験方法
硬化の示差走査熱量測定(DSC解析)
硬化中の組成物の熱特性は、ある量の組成物を、示差走査熱量計(DSC)の、開いているアルミ製パンに入れ、10℃/分の加熱速度で25℃から300℃又は320℃に加熱することにより、測定された。TA Instruments(New Castle,DE)からのDSCは(TA)と指定され、Seiko Instruments USA,Inc.(Torrance,CA)からのDSCは(Seiko)と指定される。DSCトレースからの℃で表されるピーク硬化温度(ピーク)、℃で表される近似硬化温度(開始)、及び組成物の硬化中に放出される、ジュール/グラム(J/g)で表される総エネルギー(エネルギー)を報告する。
Test method Differential scanning calorimetry of curing (DSC analysis)
The thermal properties of the composition during curing are determined by placing an amount of the composition in an open aluminum pan of a differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 10 ° C / min from 25 ° C to 300 ° C or 320 ° C. Measured by heating to ° C. The DSC from TA Instruments (New Castle, DE) is designated (TA) and Seiko Instruments USA, Inc. The DSC from (Torrance, CA) is designated (Seiko). Expressed in peak cure temperature (peak) expressed in degrees C from DSC trace, approximate cure temperature expressed in degrees C (onset), and joules per gram (J / g) released during curing of the composition. Report total energy (energy).

核磁気共鳴(NMR解析)
核磁気共鳴スペクトル(13C NMR、H NMR、及び77Se NMR)は、NMR分光計(25℃で維持されるNMRサンプルを有する逆プローブヘッドを備えたVarian Inova 600MHz NMR分光計)を使用して測定された。NMRは、ポリマーの硬化を示す情報、及び触媒がポリマー鎖に組み込まれているかどうかを示す情報を提供した。
Nuclear magnetic resonance (NMR analysis)
Nuclear magnetic resonance spectra ( 13 C NMR, 1 H NMR, and 77 Se NMR) were obtained using an NMR spectrometer (Varian Inova 600 MHz NMR spectrometer with an inverted probe head with an NMR sample maintained at 25 ° C.). Measured. NMR provided information indicating the cure of the polymer and whether the catalyst was incorporated into the polymer chain.

動的機械分析(DMA)
シリコーン剥離コーティングされた2枚のPETフィルムの間に設置された成形型を使用することにより、動的機械試験用の試験クーポンを調製した。成形型は、厚さおよそ1.5mmであり、中に矩形の切り抜き(およそ幅5mm×長さ30mm)を有するシリコンゴムで形成された。試験用の組成物を、PETフィルム上部の成形型の切り抜きに流し込んだ第2のPETフィルムを、充填された成形型の上部において、アセンブリを形成した。アセンブリ2つのガラスプレートの間にクランプし、100℃にて60分間硬化させ、続いて180℃にて60分間硬化させた。次いで、クランプされたアセンブリを、室温まで冷却させた。クーポンを取り除き、2℃/分にて−80℃〜320℃の範囲の温度に加熱した引張モードの動的機械分析器(DMA;Seiko DMS−200、Seiko)で試験した。DMA走査からのDMAトレースは、熱サイクリング中に応力が適用されたときのポリマーの形態的及び粘弾性の特性、例えば損失係数に関する理解を提供する。データはまた、ポリマーの熱安定性に関する情報も提供する。
Dynamic mechanical analysis (DMA)
Test coupons for dynamic mechanical testing were prepared by using a mold placed between two silicone release coated PET films. The mold was approximately 1.5 mm thick and formed of silicon rubber with a rectangular cutout (approximately 5 mm wide × 30 mm long) therein. An assembly was formed at the top of the mold filled with a second PET film in which the test composition was cast into a mold cutout on top of the PET film. The assembly was clamped between two glass plates and cured at 100 ° C. for 60 minutes, followed by curing at 180 ° C. for 60 minutes. The clamped assembly was then allowed to cool to room temperature. The coupons were removed and tested in a tensile mode dynamic mechanical analyzer (DMA; Seiko DMS-200, Seiko) heated to a temperature in the range of −80 ° C. to 320 ° C. at 2 ° C./min. The DMA trace from the DMA scan provides an understanding of the morphological and viscoelastic properties of the polymer when stress is applied during thermal cycling, such as the loss factor. The data also provides information on the thermal stability of the polymer.

収縮の測定
長さ25.4cm及び直径2.54cmであり、シリコーン剥離コーティングでコーティングされたハーフパイプのスチール製成形型を使用して、硬化後の組成物の収縮を測定した。成形型を100℃に予熱し、硬化性組成物で充填した。次いで、成形型を、180℃に設定したオーブン内に2時間入れた。成形型をオーブンから取り出し、常温まで冷却させた。硬化されたポリマーバーを取り除き、キャリパーを測定して、硬化されたバーの収縮量を測定した。
Shrinkage Measurement The shrinkage of the cured composition was measured using a half-pipe steel mold, 25.4 cm long and 2.54 cm in diameter, coated with a silicone release coating. The mold was preheated to 100 ° C. and filled with the curable composition. The mold was then placed in an oven set at 180 ° C. for 2 hours. The mold was removed from the oven and allowed to cool to room temperature. The cured polymer bar was removed and the caliper was measured to determine the amount of shrinkage of the cured bar.

熱重量分析(TGA)
熱重量分析(TGA)技術を使用した等温重量損失の観察により、アミン硬化されたエポキシベンゾオキサジン組成物の熱安定性を測定した。5〜10mgの組成物のサンプルを熱重量分析器(TA 2950 Thermogravimetric Analyzer)内に設置し、300℃、325℃、350℃、375℃及び400℃にて等温的にアニーリングした。2.5%、5%及び10%の質量損失となるのに十分な時間、サンプルをアニーリングした。
Thermogravimetric analysis (TGA)
The thermal stability of the amine-cured epoxy benzoxazine composition was measured by observation of isothermal weight loss using a thermogravimetric analysis (TGA) technique. Samples of 5-10 mg composition were placed in a thermogravimetric analyzer (TA 2950 Thermographic Analyzer) and annealed isothermally at 300 ° C, 325 ° C, 350 ° C, 375 ° C and 400 ° C. The sample was annealed for a time sufficient to result in 2.5%, 5% and 10% mass loss.

Clint D.Gamlin,Naba K.Dutta,Namita Roy Choudbury,Polymer Degradation and Stability 80(2003)pp 525〜531を参照。   Clint D.C. Gamlin, Naba K. et al. See Duta, Namita Roy Coudbury, Polymer Degradation and Stability 80 (2003) pp 525-531.

TGA走査からのデータは、熱分析反応速度の対数が温度の逆数に比例するアレニウスの等式に従って分析した。等温温度を維持する間の質量損失は、単一反応(又は複数の単一反応)が原因であると推測され、質量損失率の対数のプロット(log[重量の変化/温度の変化])対温度の逆数(1/T[°K])は直線を作り出し、REaにより勾配が得られたが、Rは一般気体定数であり、Eaは熱分解の活性化エネルギーである。勾配が高いほど、ポリマーの分解に必要とされる活性化エネルギーが大きく、ポリマーがより安定する。 Data from the TGA scan was analyzed according to the Arrhenius equation where the logarithm of the thermal analysis reaction rate is proportional to the inverse of temperature. The mass loss while maintaining isothermal temperature is assumed to be due to a single reaction (or multiple single reactions), and the logarithmic plot of mass loss rate (log [change in weight / change in temperature]) vs. The reciprocal of the temperature (1 / T [° K]) produced a straight line and the gradient was obtained by R * Ea, where R is the general gas constant and Ea is the thermal decomposition activation energy. The higher the gradient, the greater the activation energy required for polymer degradation and the more stable the polymer.

接着剤結合特性のための試験基材の調製
接着特性(重なり剪断強度(OLS)及びフローティングローラー剥離(FRP))の試験用の基材は、2024 T3裸アルミニウム試験パネルであった。OLS試験には、4in×7in×0.063in(10cm×18cm×0.16cm)のアルミニウムパネルを使用した。FRP試験には、8in×3in×0.063in(20.3cm×7.6cm×0.16cm)又は10in×3in×0.025in(25.4cm×7.6×0.064cm)のいずれかのパネルを使用した。パネルをFPLエッチングで処理し、リン酸で陽極処理し、以下に記載のように準備した。
Preparation of Test Substrate for Adhesive Bonding Properties The substrate for testing adhesive properties (Overlap Shear Strength (OLS) and Floating Roller Peel (FRP)) was a 2024 T3 bare aluminum test panel. For the OLS test, an aluminum panel of 4 in × 7 in × 0.063 in (10 cm × 18 cm × 0.16 cm) was used. For FRP test, either 8 in x 3 in x 0.063 in (20.3 cm x 7.6 cm x 0.16 cm) or 10 in x 3 in x 0.025 in (25.4 cm x 7.6 x 0.064 cm) Panel was used. The panel was treated with FPL etching, anodized with phosphoric acid and prepared as described below.

以下のプロセスに従って、パネルをFPLエッチングした。
・71±10℃の温度の苛性洗浄液(Isoprep 44溶液(MacDermid Inc.,Denver,CO))にパネルを10〜11分間浸した。
・パネルをラックに入れ、水道水の入ったタンクに10分間沈めた。
・パネルを水道水で2〜3分間噴霧すすぎした。
・71±10℃のFPLエッチング溶液(Forest Products Laboratory(Madison,WI)からの硫酸及び重クロム酸ナトリウムのFPL溶液)のタンクにパネルのラック(rake)を10〜15分間入れた。
・エッチングされたパネルを水道水で2〜3分間噴霧すすぎした。
The panel was FPL etched according to the following process.
The panel was immersed in a caustic cleaning solution (Isoprep 44 solution (MacDermid Inc., Denver, CO)) at a temperature of 71 ± 10 ° C. for 10 to 11 minutes.
・ The panel was placed in a rack and submerged in a tank containing tap water for 10 minutes.
The panel was rinsed with tap water for 2-3 minutes.
A panel rake was placed in a tank of 71 ± 10 ° C. FPL etch solution (FPL solution of sulfuric acid and sodium dichromate from Forest Products Laboratory, Madison, Wis.) For 10-15 minutes.
• The etched panel was rinsed with tap water for 2-3 minutes.

次いで、パネルのラックをリン酸の陽極処理タンクに沈めることにより、陽極処理した。パネルを15±1ボルトの電圧で23分間、67〜82°F(19〜28℃)のタンク温度にて陽極処理した。パネルを周囲温度にて10分間、次いで71℃の再循環空気オーブン内で30分間、ドリップ乾燥させた。   The panel rack was then anodized by submerging it in a phosphoric acid anodizing tank. The panels were anodized at a tank temperature of 67-82 ° F. (19-28 ° C.) for 23 minutes at a voltage of 15 ± 1 volts. The panel was drip dried at ambient temperature for 10 minutes and then in a 71 ° C. recirculating air oven for 30 minutes.

エッチングされ陽極処理されたアルミニウムパネルを24時間以内に、乾燥したプライマーの厚さが2.6〜5.2マイクロメートルとなるように、スプレーガン(1クオートのカップのついたAccuSpray Model 12Sスプレーガン)を使用してメーカーの使用説明書に従ってアルミニウム腐食抑制接着プライマー(3M Scotch−Weld(商標)Structural Adhesive Primer EW−5000(3M Company,St.Paul,MN))で下塗りした。下塗りしたパネルを75±5°F(24±2℃)で30分間、次いで250±5°F(121±2℃)で60〜65分間乾燥させた。   Spray gun (Accumray Model 12S spray gun with 1-quart cup) so that the etched primer anodized aluminum panel has a dry primer thickness of 2.6-5.2 micrometers within 24 hours. ) Was primed with an aluminum corrosion-inhibiting adhesion primer (3M Scotch-Weld ™ Structural Adhesive Primer EW-5000 (3M Company, St. Paul, MN)) according to the manufacturer's instructions. The primed panel was dried at 75 ± 5 ° F. (24 ± 2 ° C.) for 30 minutes and then at 250 ± 5 ° F. (121 ± 2 ° C.) for 60-65 minutes.

不織布スクリムが組み込まれた未硬化接着フィルムの調製
2つの剥離ライナーの間の未硬化接着シートを、以下のように不織布スクリムに組み込んだ。ライナーの1つを取り除き、接着剤を接着フィルムよりわずかに大きいポリエステル不織布スクリムシートに付けた。ポリエステル不織布スクリムは、坪量0.8グラム/平方メートルのポリエステル不織布シート(Technical Fibre Products,Inc.(Schenectady,NY))であった。ライナーを接着剤上のスクリムの上部に置きなおし、そのサンドイッチ状のものを、140°F(60℃)の温度に設定され加熱された2つのローラーで、ゲージ圧力が20psi(137.9kPa)の空気源からの圧力を用いて積層した。積層中に、ポリエステルスクリムは、2つの剥離ライナー間の接着剤に組み込まれた。
Preparation of an uncured adhesive film incorporating a nonwoven scrim An uncured adhesive sheet between two release liners was incorporated into a nonwoven scrim as follows. One of the liners was removed and the adhesive was applied to a polyester nonwoven scrim sheet slightly larger than the adhesive film. The polyester non-woven scrim was a polyester non-woven sheet (Technical Fiber Products, Inc. (Schenectady, NY)) having a basis weight of 0.8 grams / square meter. The liner is repositioned on top of the scrim on the adhesive and the sandwich is heated with two rollers set to a temperature of 140 ° F. (60 ° C.) with a gauge pressure of 20 psi (137.9 kPa). Lamination was done using pressure from an air source. During lamination, the polyester scrim was incorporated into the adhesive between the two release liners.

重なり剪断強度(OLS)試験
OLS試験用の接着剤を、パネルのおよそ1インチ(2.5センチメートル)が、接着剤を有さない反対の端部に延びるように互いに約6インチ(15cm)重なり合う4in×7in×0.063in(10cm×18cm×0.16cm)に調製された2つのアルミニウムパネルの間に入れた。接着剤がコーティングされた部分にこの複合体を併せて押し付け、180℃のオーブンで硬化又は以下に規定されるようにオートクレーブされた。硬化された試験パネルを幅2.54cmのストリップに切断し、引張試験機(MTS Systems Corporation(Eden Prairie,MN))の把持顎に配置した。試験機の把持顎間の間隔は、およそ5.5インチ(13.97cm)であり、各把持顎は、各ストリップのおよそ2.54cmを把持した。把持顎は、30,000のポンドフォース(13.3キロニュートン)のロードセルを用いて破損が起こるまで0.05インチ/分(1.27ミリメートル/分)の速度で離された。把持顎は、サンプルが75°F(24℃)、275°F(136℃)、又は350°F(177℃)に平衡化された後にオーブン内に配置される。試験結果は、6つの試験サンプルの平均であり、1平方インチのポンド(psi)で報告される。
Overlap Shear Strength (OLS) Test The adhesive for the OLS test is about 6 inches (15 cm) from each other so that approximately 1 inch (2.5 centimeters) of the panel extends to the opposite end without adhesive. It was placed between two aluminum panels prepared to overlap 4 in x 7 in x 0.063 in (10 cm x 18 cm x 0.16 cm). The composite was pressed together against the adhesive coated part and cured in an oven at 180 ° C. or autoclaved as defined below. The cured test panel was cut into 2.54 cm wide strips and placed on the gripping jaws of a tensile tester (MTS Systems Corporation (Eden Prairie, Minn.)). The spacing between the gripping jaws of the tester was approximately 5.5 inches (13.97 cm) and each gripping jaw gripped approximately 2.54 cm of each strip. The grasping jaws were released at a rate of 0.05 inches / minute (1.27 millimeters / minute) until failure occurred using a 30,000 pound force (13.3 kilonewtons) load cell. The gripping jaws are placed in the oven after the sample has been equilibrated to 75 ° F. (24 ° C.), 275 ° F. (136 ° C.), or 350 ° F. (177 ° C.). The test results are an average of six test samples and are reported in pounds per square inch (psi).

フローティングローラー剥離(FRP)試験
スクリム上に支持される未硬化の接着フィルムを、以下の変更を加えたASTM D−3167−76に従って、2つの調製されたアルミニウム試験パネル(1つは厚さ0.16cm、もう1つは厚さ0.064cm)の間に試験用に調製した。幅0.5インチ(12.7cm)の試験ストリップを、接合されたアルミニウムパネルの縦方向に沿って切り取った。引張試験機内で試験ストリップをそれぞれ試験した。薄い方の基材を厚い方の基材から6インチ/分(30.5cm/分)の剥離速度で引っ張り、結果を1インチ(2.5センチメートル)の幅に正規化した。試験結果は、6つの試験サンプルの平均であり、1インチ幅のポンド(piw)で報告される。
Floating Roller Peel (FRP) Test An uncured adhesive film supported on a scrim was prepared according to ASTM D-3167-76 with the following modifications, two prepared aluminum test panels (one with a thickness of 0. 16 cm, the other being 0.064 cm thick). A 0.5 inch (12.7 cm) wide test strip was cut along the length of the bonded aluminum panels. Each test strip was tested in a tensile tester. The thinner substrate was pulled from the thicker substrate with a peel rate of 6 inches / minute (30.5 cm / minute) and the results were normalized to a width of 1 inch (2.5 centimeters). The test results are an average of 6 test samples and are reported in 1 inch wide pounds (piw).

OLS又はFRP試験のためのオートクレーブ硬化
硬化トレイの上に試験サンプルを置き、それを真空バッグで覆った。覆われたトレイをオートクレーブ内に配置し、約28インチHg(95kPa)の不完全真空をおよそ72°F(22℃)にて10〜15分間適用し、その後、オートクレーブの外圧を45psi(310kPa)まで徐々に増大させた。次いで、真空バッグを通気させて真空を解放し、温度を5°F/分(2.8℃/分)にて350°F(177℃)まで上昇させ、それを1時間維持した。次に、硬化して接合された試験サンプルを10°F/分(5.5℃/分)にて室温まで冷却し、その時点で、圧力を解放し、硬化された物品をオートクレーブ及び真空バッグから取り除いた。
Autoclave curing for OLS or FRP testing A test sample was placed on a curing tray and covered with a vacuum bag. The covered tray is placed in the autoclave and an incomplete vacuum of about 28 inches Hg (95 kPa) is applied at approximately 72 ° F. (22 ° C.) for 10-15 minutes, after which the autoclave external pressure is 45 psi (310 kPa). Gradually increased. The vacuum bag was then vented to release the vacuum and the temperature was increased to 350 ° F. (177 ° C.) at 5 ° F./min (2.8 ° C./min) and maintained for 1 hour. The cured and bonded test sample is then cooled to room temperature at 10 ° F./min (5.5 ° C./min), at which point the pressure is released and the cured article is removed from the autoclave and vacuum bag. Removed from.

使用される略語
用いられる溶媒及びその他の試薬は、特に異なる指定のない限り、Sigma−Aldrich Chemical Company(Milwaukee,WI)から入手した。
・BZ−1−Araldite 35600樹脂、ビスフェノールA−ベンゾオキサジン(Huntsman Advanced Materials America Inc(The Woodlands TX)
・BZ−2−Handbook of Benzoxazine Resins,Elsevier,2011,p.212に記載される手順に従って調製されたジフェニル−Jeffamine D400ベンゾオキサジン
・BZ−3−Handbook of Benzoxazine Resins,Elsevier,2011,p.212に記載される手順に従って調製されたアニリンのp−クレシルベンゾオキサジン
・HOTBN−ヒドロキシル末端部分エポキシド化オリゴ(ブタジエン)(Sigma−Aldrich,Milwaukee,WI)
・ATBN−アミン末端オリゴ(ブタジエン−アクリロニトリル)(Emerald Performance Materials,Akron OH)
・ヒュームドシリカ−CAB−O−SIL TS−720ヒュームドシリカ(Cabot Corporation,Billerica MA)
・SeS−二硫化セレン(Sigma−Aldrich)
・Se−セレン(Alrich)
・ニトリルゴム−Nipol 1000x88(Zeon Chemicals,LP;Louisville,KY)
・酸化亜鉛−Kadox 930C Zinc Oxide(Horsehead Corporation,Monaca,PA)
・硬化剤−Santacure CBS、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(Flexsys America LP;Akron OH)
・硫黄−ACROCHEM Microfine Wettable MC Sulfur、元素硫黄(Acrochem Corp.Akron,OH)
・フェノール樹脂−Durez 5980フェノール樹脂(Durez Corporation,Addison,TX)
・MEK−メチルエチルケトン(EMD Chemicals,Inc.(Gibbstown,NJ)
・MPK/MIBK−メチルイソプロピルケトン(Eastman Chemical Company,Kingsport,TN)
・トルエン−EMD Chemicals,Inc.(Gibbstown,NJ)
・重水素化クロロホルム−TMS(テトラメチルシラン)が入った重水素化クロロホルム(Cambridge Isotopes,Andover,MA)
・剥離ライナー−製品番号23210、76# BL KFT H/HP 4D/6MH(Loparex,Iowa City,IA)
・TMMP−トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)(Wako Chemical USA,Inc.(Richmond,VA)
Abbreviations used Solvents and other reagents used were obtained from Sigma-Aldrich Chemical Company (Milwaukee, Wis.) Unless otherwise specified.
BZ-1-Araldite 35600 resin, bisphenol A-benzoxazine (Huntsman Advanced Materials America Inc. (The Woodlands TX))
BZ-2-Handbook of Benzoxazine Resins, Elsevier, 2011, p. Diphenyl-Jeffamine D400 benzoxazine prepared according to the procedure described in 212. BZ-3-Handbook of Benzoxazine Resins, Elsevier, 2011, p. P-cresylbenzoxazine of aniline prepared according to the procedure described in 212. HOTBN-hydroxyl-terminated partially epoxidized oligo (butadiene) (Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI)
ATBN-amine-terminated oligo (butadiene-acrylonitrile) (Emerald Performance Materials, Akron OH)
Fumed silica-CAB-O-SIL TS-720 fumed silica (Cabot Corporation, Billerica MA)
· SeS 2 - selenium disulfide (Sigma-Aldrich)
・ Se-Selenium (Alrich)
Nitrile rubber-Nipol 1000x88 (Zeon Chemicals, LP; Louisville, KY)
・ Zinc oxide-Kadox 930C Zinc Oxide (Horsehead Corporation, Monaca, PA)
Curing agent—Santacure CBS, N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (Flexsys America LP; Akron OH)
Sulfur-ACROCHEM Microfine Wettable MC Sulfur, elemental sulfur (Acrochem Corp. Akron, OH)
・ Phenolic resin-Durez 5980 phenolic resin (Durez Corporation, Addison, TX)
MEK-methyl ethyl ketone (EMD Chemicals, Inc. (Gibbtown, NJ)
MPK / MIBK-methyl isopropyl ketone (Eastman Chemical Company, Kingsport, TN)
Toluene-EMD Chemicals, Inc. (Gibbown, NJ)
Deuterated chloroform containing deuterated chloroform-TMS (tetramethylsilane) (Cambridge Isotopes, Andover, MA)
Release liner-Product No. 23210, 76 # BL KFT H / HP 4D / 6MH (Loparex, Iowa City, IA)
TMMP-trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate) (Wako Chemical USA, Inc. (Richmond, VA)

(実施例1)
微粉砕粉したBZ−1(23.1)及び硫黄(3.2グラム)の粉末を等モル比で混合し、Wig−L−Bug振とう器でおよそ1分間撹拌及び振とうさせた。およそ15.4ミリグラム(mg)の混合物を上述のようにDSC(Seiko)で320℃まで加熱した。DSCトレースは、高温ピークがおよそ211℃の発熱、約140℃の硬化開始温度、及び221J/グラムの硬化中に放出された総エネルギーを示した。トレースは更に、およそ113℃のピークで小さく急な発熱を示したが、これは報告されている硫黄の融点と一致する。
Example 1
Finely pulverized powders of BZ-1 (23.1) and sulfur (3.2 grams) were mixed in an equimolar ratio and stirred and shaken for about 1 minute with a Wig-L-Bug shaker. Approximately 15.4 milligrams (mg) of the mixture was heated to 320 ° C. with DSC (Seiko) as described above. The DSC trace showed an exotherm with a high temperature peak of approximately 211 ° C., a cure start temperature of approximately 140 ° C., and the total energy released during the cure of 221 J / gram. The trace further showed a small and sharp exotherm with a peak at approximately 113 ° C., which is consistent with the reported melting point of sulfur.

(実施例2)
BZ−2(33.3グラム)及び微粉砕粉した硫黄(3.2グラム)を等モル比で混合し、およそ1分間激しく撹拌した。およそ20.3mgの混合物を、実施例1に記載されるように、DSCで320℃まで加熱した。DSCトレースは、約170℃及び225℃の二重高温ピークを有する発熱、及び約130℃の硬化開始温度を示した。硬化中に放出された総エネルギーは、221J/グラムであった。トレースは更に、およそ113℃のピークで小さく急な発熱を示したが、これは報告されている硫黄の融点と一致する。
(Example 2)
BZ-2 (33.3 grams) and finely ground sulfur (3.2 grams) were mixed in an equimolar ratio and stirred vigorously for approximately 1 minute. Approximately 20.3 mg of the mixture was heated to 320 ° C. with DSC as described in Example 1. The DSC trace showed an exotherm with double hot peaks at about 170 ° C. and 225 ° C. and a cure onset temperature of about 130 ° C. The total energy released during curing was 221 J / gram. The trace further showed a small and sharp exotherm with a peak at approximately 113 ° C., which is consistent with the reported melting point of sulfur.

比較例C1〜C2
およそ4.4mgのBZ−1(C1)及びおよそ12.0mgのBZ−2(C2)を、実施例1に記載のようにDSCで320℃まで加熱した。それぞれのDSCトレースは、C1及びC2に関して、それぞれ240℃及び246℃のピーク発熱温度、190℃及び190℃の硬化開始温度、及び323及び113J/gの硬化中に放出されたエネルギーを示した。
Comparative Examples C1-C2
Approximately 4.4 mg of BZ-1 (C1) and approximately 12.0 mg of BZ-2 (C2) were heated to 320 ° C. with DSC as described in Example 1. Each DSC trace showed peak exotherm temperatures of 240 ° C. and 246 ° C., cure onset temperatures of 190 ° C. and 190 ° C., and energy released during cure of 323 and 113 J / g for C1 and C2, respectively.

実施例3〜8、及び比較例C1A
表1に示されるように10X〜1:1の様々なモル比(BZ:Sの比率)のBZ−1及び硫黄の微粉砕された粉末を、実施例1に記載のように調製した。それぞれの量もグラムで示す。表に示される近似量の各混合物を、DSC(TA)で300℃まで加熱した。
Examples 3-8 and Comparative Example C1A
BZ-1 and sulfur finely divided powders of various molar ratios (BZ: S ratio) from 10X to 1: 1 as shown in Table 1 were prepared as described in Example 1. Each amount is also shown in grams. The approximate amount of each mixture shown in the table was heated to 300 ° C. with DSC (TA).

実施例C1Aは、実施例3〜8と同時にTAのDSCで試験された実施例C1であった。ピーク発熱温度(ピーク)、硬化開始温度(開始)、及び硬化中に放出される総エネルギー(エネルギー)に関するDSCトレースからの結果を、表1及び図1に示す。   Example C1A was Example C1 tested on TA DSC simultaneously with Examples 3-8. The results from the DSC trace for peak exotherm temperature (peak), cure start temperature (start), and total energy released during cure (energy) are shown in Table 1 and FIG.

Figure 0006279588
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(実施例9〜11)
30℃の溶融したBZ−3(2.24g、0.01mol)を硫黄(0.16g、0.005mol)と混合し、その混合物を170℃で1時間、続いて150℃で14時間反応させ、次いで室温に冷却した。
(Examples 9 to 11)
Molten BZ-3 (2.24 g, 0.01 mol) at 30 ° C. is mixed with sulfur (0.16 g, 0.005 mol) and the mixture is allowed to react at 170 ° C. for 1 hour, followed by 150 ° C. for 14 hours. And then cooled to room temperature.

実施例10は、30℃の溶融したBZ−1(2.31g、0.01mol)及び硫黄(0.032g、0.01mol)を使用したこと以外は、同じ手順に従って調製された。   Example 10 was prepared according to the same procedure except that 30 ° C. molten BZ-1 (2.31 g, 0.01 mol) and sulfur (0.032 g, 0.01 mol) were used.

実施例11は、溶融した30℃のBZ−3(2.24g、0.01mol)を硫黄(0.32g、0.01mol)と混合し、その混合物を200℃で1分間反応させ、次いで室温まで冷却することにより調製された。   Example 11 mixes molten 30 ° C. BZ-3 (2.24 g, 0.01 mol) with sulfur (0.32 g, 0.01 mol) and reacts the mixture at 200 ° C. for 1 minute, then at room temperature. It was prepared by cooling to.

実施例9〜11の反応生成物それぞれの溶液は、冷却された生成物を1リットル当たり0.3グラム(g/L)の濃度で重水素化クロロホルム中に溶解させることにより調製された。その溶液を使用して、C及びH NMRのスペクトルを測定した。 Solutions of each of the reaction products of Examples 9-11 were prepared by dissolving the cooled product in deuterated chloroform at a concentration of 0.3 grams per liter (g / L). The solution was used to measure 3 C and 1 H NMR spectra.

モル比が1:1の組成物は、その中で放出されたエネルギーの劇的な減少とともに硬化発熱ピークを幅広くしたが、これは、ベンゾオキサジンの開環における硫黄の触媒作用に加えて、その他の現象が起こったことを意味する。同様の組成物をプロトンNMRにより短い反応時間(例えば200℃にて1分間)で分析すると、オキサジンプロトンと一致するピーク(5.3ppmに2、及び4.6に2)は、強度が半分になるが、起こり得る開環高分子生成物の4分の1のみが、3.5〜4.5ppm領域で観察された。同時に、相当量のホルムアルデヒドの形成(8.5ppm)が観察されるが、ホルムアルデヒドは、ベンゾオキサジン環分解で予測される生成物である。これらの組成物では、硫黄は、ベンゾオキサジン環を重合するのと同じ程度分解する傾向があるようであった。   The 1: 1 molar ratio composition broadened the cure exotherm peak with a dramatic decrease in the energy released therein, in addition to the sulfur catalysis in the ring opening of benzoxazine, It means that the phenomenon occurred. When a similar composition was analyzed by proton NMR with a short reaction time (eg, 1 minute at 200 ° C.), peaks consistent with the oxazine proton (2 at 5.3 ppm and 2 at 4.6) were halved in intensity. However, only a quarter of the possible ring-opening polymer products were observed in the 3.5-4.5 ppm region. At the same time, a considerable amount of formaldehyde formation (8.5 ppm) is observed, but formaldehyde is the expected product of benzoxazine ring decomposition. In these compositions, sulfur appeared to tend to decompose as much as it polymerizes the benzoxazine ring.

ベンゾオキサジンに対する硫黄の比率が低減され、反応はより穏やかな条件下で進むと、オキサジンプロトンのほとんどは、開環高分子構造へと変換された。更に、同じ構造機構に起因する数多くのピーク及びそれらの広がりは、生成物が本来ダイマーではなく、むしろオリゴマー及びポリマーであることを意味する。   When the ratio of sulfur to benzoxazine was reduced and the reaction proceeded under milder conditions, most of the oxazine protons were converted to ring-opened polymer structures. Furthermore, the numerous peaks and their broadening due to the same structural mechanism means that the products are not dimers in nature, but rather oligomers and polymers.

(実施例12〜18)
表3に示すモル比及び量のBZ−1及び二硫化セレンの微粉砕粉末を併せて混合し、次いでWig−L−Bug振とう器でおよそ1分間撹拌及び振とうさせた。表の近似量(DSC量)の各混合物をDSC(TA)で300℃まで加熱した。DSCトレースからのデータを表2及び3に示す。
(Examples 12 to 18)
The finely pulverized powders of BZ-1 and selenium disulfide having the molar ratios and amounts shown in Table 3 were mixed together and then stirred and shaken for about 1 minute with a Wig-L-Bug shaker. Each mixture in the approximate amount (DSC amount) in the table was heated to 300 ° C. with DSC (TA). Data from the DSC trace are shown in Tables 2 and 3.

Figure 0006279588
Figure 0006279588

(実施例19〜20)
表3に示す量のBZ−1及びセレンの微粉砕粉末を、実施例12に記載されるように混合した。近似量(DSC量)の各混合物をDSC(TA)で320℃まで加熱した。DSCトレースの結果を表3及び図2に示す。
(Examples 19 to 20)
The amounts of BZ-1 and selenium finely ground powder shown in Table 3 were mixed as described in Example 12. An approximate amount (DSC amount) of each mixture was heated to 320 ° C. with DSC (TA). The results of the DSC trace are shown in Table 3 and FIG.

Figure 0006279588
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ピーク発熱温度(ピーク)、硬化開始温度(開始)、及び硬化中に放出されるエネルギー(エネルギー)を表4に示して、様々なBZ−1:触媒の比率を有する組成物における触媒の影響を説明する。   The peak exotherm temperature (peak), cure start temperature (start), and energy released during cure (energy) are shown in Table 4 to illustrate the effect of the catalyst on compositions having various BZ-1: catalyst ratios. explain.

Figure 0006279588
Figure 0006279588

(実施例21〜22)
実施例21では、2.24グラム(0.01mol)のBZ−3と0.014g(0.0001mol)のSeSとの混合物を150℃のオーブンで2時間加熱し、次いで、室温まで冷却させた。
(Examples 21 to 22)
In Example 21, a mixture of 2.24 grams (0.01 mol) of BZ-3 and 0.014 g (0.0001 mol) of SeS 2 was heated in an oven at 150 ° C. for 2 hours and then allowed to cool to room temperature. It was.

実施例22では、2.24グラム(0.01mol)のBZ−3と0.008g(0.0001mol)のSeとの混合物を220℃に設定されたオーブンで2時間加熱し、次いで、室温まで冷却させた。   In Example 22, a mixture of 2.24 grams (0.01 mol) BZ-3 and 0.008 g (0.0001 mol) Se was heated in an oven set at 220 ° C. for 2 hours, then to room temperature. Allow to cool.

各反応生成物を、重水素化クロロホルム中に溶解させた。各組成物に関して、77Se NMRデータをNMR分光計から収集した。データはベースラインのみを示したが、これは、セレンがポリマー鎖に組み込まれておらず、触媒として作用したことを意味する。 Each reaction product was dissolved in deuterated chloroform. For each composition, 77 Se NMR data was collected from the NMR spectrometer. The data showed only a baseline, which means that selenium was not incorporated into the polymer chain and acted as a catalyst.

実施例23〜24、比較例C3
表5に示される組成物は、粉砕したニトリルゴム及び硬化性樹脂(BZ−1又はフェノール)を16オンスのガラス瓶に入れ、次いでそのゴム及び樹脂を溶解させるために溶媒(MEK、MPK/MIBK、及びトルエン)を加えることにより調製された。ガラス瓶をローラーミキサーに置き、一晩中継続して混合させた。ゴム及び樹脂が完全に溶解した後、粉末(硫黄、酸化亜鉛、及び硬化剤)を加え、高速分散ミキサを使用しておよそ15分間分散させた。得られた混合物を、剥離コーティングされた紙ライナー上に約254マイクロメートル(10ミル)の湿潤厚さにナイフコーティングした。コーティングされた接着剤を室温(75°F(24℃))で一晩中乾燥させてから、180°F(82℃)に設定されたオーブン内で30分間乾燥させた。乾燥した接着剤フィルムの厚さはおよそ152マイクロメートル(6ミル)であり、接着剤は、上述の重なり剪断強度の手順に従って24℃で試験された。結果を表6に示す。
Examples 23-24, Comparative Example C3
The composition shown in Table 5 contains ground nitrile rubber and curable resin (BZ-1 or phenol) in a 16 ounce glass bottle and then a solvent (MEK, MPK / MIBK, And toluene). The glass bottle was placed on a roller mixer and mixed continuously throughout the night. After the rubber and resin were completely dissolved, powder (sulfur, zinc oxide, and hardener) was added and dispersed using a high speed dispersion mixer for approximately 15 minutes. The resulting mixture was knife coated to a wet thickness of about 254 micrometers (10 mils) on a release coated paper liner. The coated adhesive was allowed to dry overnight at room temperature (75 ° F. (24 ° C.)) and then in an oven set at 180 ° F. (82 ° C.) for 30 minutes. The thickness of the dried adhesive film was approximately 152 micrometers (6 mils) and the adhesive was tested at 24 ° C. according to the overlap shear strength procedure described above. The results are shown in Table 6.

Figure 0006279588
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Figure 0006279588
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(実施例25〜26)
BZ−1(23.1グラム、0.1mol)及び硫黄(0.1g)を100℃に加熱することによって、2つの溶融溶液を調製した。次いで、HOTBN(7g及び2g)を100℃に加熱し、溶融した各BZ−1/硫黄溶液に加えて、実施例25及び26用にそれぞれ23%及び8%のHOTBN組成物を形成した。熱いうちに高速剪断ミキサ(DAC Speed Mixer、Model 400−FVZ)を使用して、3000rpmにて30秒間、組成物を均質な塊に撹拌しながら入れた。熱い混合物を使用して、上述の動的機械分析用のサンプルを調製した。DMAトレースは、広い粘弾性領域を示し、これは、硬化した組成物が、硬質の熱硬化性接着剤及び振動減衰組成物として有用であることを示す。
(Examples 25-26)
Two molten solutions were prepared by heating BZ-1 (23.1 grams, 0.1 mol) and sulfur (0.1 g) to 100 ° C. HOTBN (7 g and 2 g) was then heated to 100 ° C. and added to each molten BZ-1 / sulfur solution to form 23% and 8% HOTBN compositions for Examples 25 and 26, respectively. While hot, the composition was stirred into a homogeneous mass at 3000 rpm for 30 seconds using a high speed shear mixer (DAC Speed Mixer, Model 400-FVZ). The hot mixture was used to prepare the samples for dynamic mechanical analysis described above. The DMA trace shows a wide viscoelastic region, which indicates that the cured composition is useful as a hard thermoset adhesive and vibration damping composition.

(実施例27〜28)
実施例25及び26の組成物を、熱いうちに、シリコーン剥離コーティングされた2つのPETライナーの間に100℃に設定したナイフコーティングしてコーティングして、それぞれ実施例27〜28用の厚さおよそ125マイクロメートルのフィルムを形成したナイフコーターは100℃に設定した。フィルムは、上述の試験方法に従って、重なり剪断(OLS)及びフローティングローラー剥離(FRP)に関して試験した。試験結果を表7に示す。
(Examples 27 to 28)
While hot, the compositions of Examples 25 and 26 were coated with a knife coating set at 100 ° C. between two silicone release-coated PET liners to a thickness of about 27 for each of Examples 27-28. The knife coater on which a 125 micrometer film was formed was set at 100 ° C. The films were tested for overlap shear (OLS) and floating roller release (FRP) according to the test methods described above. The test results are shown in Table 7.

Figure 0006279588
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(実施例29〜30)
BZ−1(1g、0.0044mol)及び硫黄(0.01g)の微粉砕粉末を激しく撹拌した。次いで、1グラムのHOTBNを加え、スパチュラを使用して手で撹拌して、均質な塊にした。およそ17.54mgの混合物をDSC解析に使用した。
1gの代わりに0.5gのHOTBNを加えたことを除いて、同じように実施例30を調製し、およそ13.51mgをDSC解析に使用した、
DSCの結果を表8に示し、HOTBNなしの実施例3と比較する。
(Examples 29 to 30)
A finely ground powder of BZ-1 (1 g, 0.0044 mol) and sulfur (0.01 g) was vigorously stirred. Then 1 gram of HOTBN was added and hand stirred using a spatula to a homogeneous mass. Approximately 17.54 mg of the mixture was used for DSC analysis.
Example 30 was prepared in the same manner except that 0.5 g HOTBN was added instead of 1 g, and approximately 13.51 mg was used for DSC analysis.
The DSC results are shown in Table 8 and compared with Example 3 without HOTBN.

Figure 0006279588
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(実施例31〜33)
実施例31〜33用に、BZ−1(1g、0.0044mol)及び硫黄(0.01g)の微粉砕粉末を併せて激しく撹拌した。ATBNを0.275g、0.5g、及び1.0gの量で各実施例にそれぞれ加え、スパチュラを使用して手で撹拌して、均質な塊を形成した。DSC解析のために各実施例からおよそ13.51mgを使用し、その結果を表9に示す。実施例31〜33のトレースは、2つのピークを示し、1つは低温でのピークであった。低い温度は、開始、ピーク、及びベンゾオキサジンによるATBNからのアミン硬化中に放出されたエネルギーを示す。硫黄硬化は、温度及びエネルギー放出がより高かった。
(Examples 31-33)
For Examples 31-33, finely pulverized powders of BZ-1 (1 g, 0.0044 mol) and sulfur (0.01 g) were combined and vigorously stirred. ATBN was added to each example in amounts of 0.275 g, 0.5 g, and 1.0 g, respectively, and stirred manually using a spatula to form a homogeneous mass. Approximately 13.51 mg from each example was used for DSC analysis and the results are shown in Table 9. The traces of Examples 31-33 showed two peaks, one at low temperature. The lower temperature indicates onset, peak, and energy released during amine cure from ATBN with benzoxazine. Sulfur cure had higher temperature and energy release.

Figure 0006279588
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(実施例34〜40)
組成物は、ATBNを100℃に加熱し、それを表10に示される量でBZ−1及び硫黄の溶融溶液に加えることにより調製した。次いで、シリカ(Cab−O−Sil)を加え、熱いうちに高速剪断ミキサ(DAC)を使用して、3000rpmにて30秒間、混合物を均質な塊に撹拌しながら入れた。
(Examples 34 to 40)
The composition was prepared by heating ATBN to 100 ° C. and adding it to the molten solution of BZ-1 and sulfur in the amounts shown in Table 10. Silica (Cab-O-Sil) was then added and the mixture was stirred into a homogeneous mass for 30 seconds at 3000 rpm using a high speed shear mixer (DAC) while hot.

熱いうちに、実施例34、35、39、及び40の組成物の一部を使用して、DMA試験用の試験クーポンを調製した。DMA走査からのデータは、ATBNゴムが広範囲の組成物及び熱サイクルにわたってベンゾオキサジンと混和性のままであることを示す。形態的特性は、ATBNとベンゾオキサジンとの相溶性が、広範囲の温度にわたって高温のガラス転移温度をもたらしたことを示すが、これは、優れた熱安定性を有する硬質の高弾性率の組成物の特徴である。   While hot, test coupons for DMA testing were prepared using some of the compositions of Examples 34, 35, 39, and 40. Data from DMA scans indicate that ATBN rubber remains miscible with benzoxazine over a wide range of compositions and thermal cycles. Morphological properties indicate that the compatibility of ATBN and benzoxazine has resulted in high glass transition temperatures over a wide range of temperatures, which is a hard, high modulus composition with excellent thermal stability It is the feature.

実施例34〜38の各組成物の残りは、熱いうちに、シリコーン剥離コーティングされた2枚のPETフィルムの間に100℃に設定したナイフコーターを使用してコーティングして、厚さ125マイクロメートルのフィルムを形成した。フィルムを室温まで冷却させ、次いで上述した重なり剪断及びフローティングローラー剥離接着用の試験サンプルを調製するのに使用した。   The remainder of each composition of Examples 34-38, while hot, was coated between two silicone release coated PET films using a knife coater set at 100 ° C. to a thickness of 125 micrometers. The film was formed. The film was allowed to cool to room temperature and then used to prepare a test sample for overlap shear and floating roller peel adhesion as described above.

重なり剪断及びフローティングローラー剥離用の試験サンプルを、実施例34〜36のコーティングされた接着フィルムから調製した。試験サンプルを、180℃に設定したオーブン内で2時間硬化させた。   Test samples for overlap shear and floating roller peeling were prepared from the coated adhesive films of Examples 34-36. The test sample was cured for 2 hours in an oven set at 180 ° C.

実施例37〜38のコーティングされたフィルムから調製された重なり剪断用の試験サンプルを、150℃のオートクレーブ内で2時間硬化させ、次いで実施例34〜36のように試験した。表11に重なり剪断の試験結果、及び表12にフローティングローラー剥離の試験結果を示す。   Test samples for overlap shear prepared from the coated films of Examples 37-38 were cured in an autoclave at 150 ° C. for 2 hours and then tested as in Examples 34-36. Table 11 shows the overlap shear test results, and Table 12 shows the floating roller peeling test results.

Figure 0006279588
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−−試験されず
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-Not tested

Figure 0006279588
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実施例37〜39の重なり剪断試験用サンプルも180℃のオーブンで2時間硬化させ、室温まで冷却させた。室温及び136℃で試験するまで、サンプルを室温にて保管した。177℃で1週間そのサンプルをアニーリングした後、177℃にて第3のセットのサンプルを試験した。試験結果を表13に示す。   Samples for the overlap shear test of Examples 37-39 were also cured in an oven at 180 ° C. for 2 hours and allowed to cool to room temperature. Samples were stored at room temperature until tested at room temperature and 136 ° C. After annealing the sample for 1 week at 177 ° C., a third set of samples was tested at 177 ° C. The test results are shown in Table 13.

Figure 0006279588
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約5〜10gのサンプルを使用して、上述のように空気中での熱重量分析を行って、実施例39の組成物の熱安定性を測定した。アレニウスのプロットを使用して、表14に示される実施例39の活性化エネルギーを測定した。比較の目的で、実施例C4(ホモ重合化されたBZ−1)及びC5(TMMPで硬化されたBZ−1)を同じように試験した。組成物は、同時継続出願の米国特許出願第2010/0312004号及び同第2010/0307680号(Gorodisherら)にあるように重合された。   About 5-10 g of sample was used to perform thermogravimetric analysis in air as described above to determine the thermal stability of the composition of Example 39. The activation energy of Example 39 shown in Table 14 was measured using an Arrhenius plot. For comparison purposes, Examples C4 (homopolymerized BZ-1) and C5 (BMP-1 cured with TMMP) were similarly tested. The compositions were polymerized as in co-pending US Patent Application Nos. 2010/0312004 and 2010/0307680 (Gorodishaer et al.).

Figure 0006279588
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表14のデータは、本発明の組成物の熱分解には、より高い活性化エネルギーが必要とされ、したがって、本発明の組成物の熱安定性が優れていることを示す。   The data in Table 14 indicates that higher activation energy is required for pyrolysis of the composition of the present invention, and therefore the thermal stability of the composition of the present invention is superior.

(実施例41)
BZ−1(138.6グラム、0.6mol)硫黄(0.78g)及びATBN(18g)以外は実施例25〜26に記載の処置に従って、溶融組成物を調製した。高温組成物を加熱された成形型に注ぎ入れて、上述の硬化後の収縮を測定した。重合された組成物の収縮は、0.83%であった。
(Example 41)
A molten composition was prepared according to the procedures described in Examples 25-26 except for BZ-1 (138.6 grams, 0.6 mol) sulfur (0.78 g) and ATBN (18 g). The high temperature composition was poured into a heated mold and the shrinkage after curing described above was measured. The shrinkage of the polymerized composition was 0.83%.

(実施例42〜46)
BZ−1(23.1グラム、0.1mol)の微粉砕粉末と、表14に示される量の三硫化四リン(P)粉末と、をともに十分に混合することにより、組成物を調製した。サンプル(3〜10mg)をそれぞれDSCで10℃/分にて330℃まで加熱した。ピーク発熱温度、硬化温度の開始、及び硬化中に放出されるエネルギーのDSCトレースからの結果を、表15に示す。
(Examples 42 to 46)
By thoroughly mixing together the finely pulverized powder of BZ-1 (23.1 grams, 0.1 mol) and the amount of tetraphosphorus trisulfide (P 4 S 3 ) powder shown in Table 14, the composition Was prepared. Samples (3-10 mg) were each heated to 330 ° C. at 10 ° C./min with DSC. The results from the DSC trace of peak exotherm temperature, onset of cure temperature, and energy released during cure are shown in Table 15.

Figure 0006279588
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2つの硫化物触媒(P及びSeS)の触媒効果を表16に示す。 Table 16 shows the catalytic effects of the two sulfide catalysts (P 4 S 3 and SeS 2 ).

Figure 0006279588
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本開示は以下の代表的な実施形態を提供する。
1.
a)ベンゾオキサジンと、
b)元素硫黄、元素セレン、及び第V族元素又は第VI族元素の硫化物又はセレン化物から選択される触媒と、を含む、重合性組成物。
2.0.1〜10モルパーセントの前記触媒を含む、実施形態1に記載の重合性組成物。
3.強化剤を更に含む、実施形態1又は2に記載の重合性組成物。
4.前記強化剤が、前記ベンゾオキサジンの約3重量%〜35重量%で存在する、実施形態1〜3のいずれかに記載の重合性組成物。
5.前記強化剤が、ゴム相及び熱可塑性相の両方を有するポリマー化合物である、実施形態1〜4のいずれかに記載の重合性組成物。
6.前記強化剤が、重合した、ジエンの、ゴム状コアと、それにアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、モノビニル芳香族炭化水素、又はそれらの混合物がグラフト化されたシェルと、を有するグラフトポリマーである、実施形態5に記載の重合性組成物。
7.前記ゴム状コアが、重合したブタジエン、又はブタジエンとスチレンとが重合した混合物を含む、実施形態6に記載の重合性組成物。
8.前記シェルが、メタクリル酸エステルを含む、実施形態6に記載の重合性組成物。
9.前記メタクリル酸エステルが、低級アルキル置換メタクリレートを含む、実施形態8に記載の重合性組成物。
10.前記シェルが、モノビニル芳香族炭化水素を含む、実施形態6に記載の重合性組成物。
11.前記モノビニル芳香族炭化水素が、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、エチルビニルベンゼン、イソプロピルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、及びエチルクロロスチレンから選択される、実施形態10に記載の重合性組成物。
12.前記強化剤が、コア−シェルポリマーであって、前記コアが約0℃未満のガラス転移温度を有するゴム状ポリアクリレートポリマーであり、前記シェルが、前記コアにグラフト化され、かつ約25℃超のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリアクリレートポリマーである、実施形態6に記載の重合性組成物。
13.前記コアが、ポリブチルアクリレート及びポリイソオクチルアクリレートから選択され、前記シェルがポリメチルメタクリレートである、実施形態12に記載の重合性組成物。
14.前記強化剤が、フリーラジカル重合性モノマーと重合性組成物に可溶性であるポリマー安定剤との重合した混合物であり、かつ、約25℃未満のTを有するエラストマー粒子である、実施形態6に記載の重合性組成物。
15.前記強化剤が、ベンゾオキサジンの一部を開環する求核反応性基を含む、実施形態1〜14のいずれか1つに記載の重合性組成物。
16.脂肪族アミン及びアリールアミンの両方から誘導されるベンゾオキサジンの混合物を含む、実施形態1〜15のいずれか1つに記載の重合性組成物。
17.ポリ(アルキレンオキシ)ジアミンから誘導されるベンゾオキサジンを含む、実施形態1〜16のいずれか1つに記載の重合性組成物。
18.式:

Figure 0006279588

[式中、各Rは、H又はアルキル基であって、脂肪族アルデヒドの残基であり、
は、H、共有結合、又は多価(ヘテロ)ヒドロカルビル基、好ましくは、H、共有結合、又は二価アルキル基であり、
は、一級アミノ化合物R(NH(式中、mは、1〜4である)の(ヘテロ)ヒドロカルビル残基であり、
y+zは、少なくとも2である]、で表される1つ以上のポリマーと、
前記触媒の残基と、を含む、実施形態1〜17のいずれか1つに記載の重合性組成物。
19.Rが、ポリ(アルキレンオキシ)基である、実施形態18に記載の重合性組成物。
20.Rが、アリール基と脂肪族基との混合物を含む、実施形態18に記載の重合性組成物。
21.反応性希釈剤を更に含む、実施形態1〜20のいずれか1つに記載の重合性組成物
22.前記反応性希釈剤が、式:
−(ZH)のものである、実施形態21に記載の重合性組成物。
[式中、Rは、(ヘテロ)ヒドロカルビル基であり、
Zは、−S−又は−NR(式中、各Rは、H又はヒドロカルビル基である)の混合物であり、
pは、1〜6である]
23.化合物R−(ZH)からのアミン基及び/又はチオール基の合計と、ベンゾオキサジン基と、の比が、約3:1〜100:1である、実施形態22に記載の重合性組成物。
24.フィルム形成ポリマー又はオリゴマーを更に含む、実施形態1〜23のいずれか1つに記載の重合性組成物。
25.前記フィルム形成ポリマーが、前記ベンゾオキサジンに対して1〜75重量%の量である、実施形態24に記載の重合性組成物。
26.エポキシ樹脂を更に含む、実施形態1〜25のいずれか1つに記載の重合性組成物。
The present disclosure provides the following representative embodiments.
1.
a) benzoxazine;
b) a polymerizable composition comprising elemental sulfur, elemental selenium, and a catalyst selected from sulfides or selenides of Group V elements or Group VI elements.
2. The polymerizable composition of embodiment 1 comprising from 0.1 to 10 mole percent of the catalyst.
3. The polymerizable composition of embodiment 1 or 2, further comprising a toughening agent.
4). The polymerizable composition according to any of embodiments 1-3, wherein the toughening agent is present at about 3% to 35% by weight of the benzoxazine.
5. The polymerizable composition according to any one of Embodiments 1 to 4, wherein the reinforcing agent is a polymer compound having both a rubber phase and a thermoplastic phase.
6). The toughening agent is a grafted polymer having a polymerized diene rubbery core and a shell grafted with an acrylic ester, methacrylic ester, monovinyl aromatic hydrocarbon, or a mixture thereof; The polymerizable composition according to Embodiment 5.
7). The polymerizable composition according to embodiment 6, wherein the rubbery core includes polymerized butadiene or a mixture of butadiene and styrene.
8). The polymerizable composition according to embodiment 6, wherein the shell comprises a methacrylic ester.
9. The polymerizable composition according to embodiment 8, wherein the methacrylic acid ester comprises a lower alkyl-substituted methacrylate.
10. The polymerizable composition of embodiment 6, wherein the shell comprises a monovinyl aromatic hydrocarbon.
11. The polymerization according to embodiment 10, wherein the monovinyl aromatic hydrocarbon is selected from styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylxylene, ethylvinylbenzene, isopropylstyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, and ethylchlorostyrene. Sex composition.
12 The toughening agent is a core-shell polymer, the core being a rubbery polyacrylate polymer having a glass transition temperature of less than about 0 ° C., the shell grafted to the core, and greater than about 25 ° C. The polymerizable composition of embodiment 6, which is a thermoplastic polyacrylate polymer having a glass transition temperature of
13. The polymerizable composition of embodiment 12, wherein the core is selected from polybutyl acrylate and polyisooctyl acrylate and the shell is polymethyl methacrylate.
14 Said reinforcing agent is in the free-radically polymerizable monomers polymerizable composition is a mixture polymerized with a polymer stabilizer that is soluble, and an elastomeric particles having a T g of less than about 25 ° C., the embodiment 6 The polymerizable composition as described.
15. Embodiment 15. The polymerizable composition according to any one of embodiments 1-14, wherein the toughening agent comprises a nucleophilic reactive group that opens a portion of the benzoxazine.
16. Embodiment 16. The polymerizable composition according to any one of embodiments 1-15, comprising a mixture of benzoxazines derived from both aliphatic amines and arylamines.
17. The polymerizable composition according to any one of embodiments 1-16, comprising a benzoxazine derived from poly (alkyleneoxy) diamine.
18. formula:
Figure 0006279588

Wherein each R 1 is H or an alkyl group and is a residue of an aliphatic aldehyde;
R 2 is H, a covalent bond, or a polyvalent (hetero) hydrocarbyl group, preferably H, a covalent bond, or a divalent alkyl group;
R 5 is a (hetero) hydrocarbyl residue of the primary amino compound R 5 (NH 2 ) m , where m is 1-4.
y + z is at least 2], and one or more polymers represented by:
The polymerizable composition according to any one of Embodiments 1 to 17, comprising a residue of the catalyst.
19. The polymerizable composition according to embodiment 18, wherein R 5 is a poly (alkyleneoxy) group.
20. R 5 comprises a mixture of an aryl group and an aliphatic group, polymerizable composition according to embodiment 18.
21. 21. The polymerizable composition according to any one of embodiments 1-20, further comprising a reactive diluent. The reactive diluent has the formula:
R 8 - (ZH) is of p, the polymerizable composition of embodiment 21.
[Wherein R 8 is a (hetero) hydrocarbyl group;
Z is a mixture of —S— or —NR 9 where each R 9 is H or a hydrocarbyl group;
p is 1-6]
23. Compound R 8 - (ZH) sum of the amine groups and / or thiol groups from p, and benzoxazine groups, the ratio of about 3: 1 to 100: 1, the polymerizable composition of embodiment 22 object.
24. Embodiment 24. The polymerizable composition according to any one of embodiments 1-23, further comprising a film-forming polymer or oligomer.
25. Embodiment 25. The polymerizable composition of embodiment 24, wherein the film-forming polymer is in an amount of 1 to 75% by weight relative to the benzoxazine.
26. The polymerizable composition according to any one of embodiments 1 to 25, further comprising an epoxy resin.

Claims (13)

a)ベンゾオキサジンと、
b)単体硫黄、単体セレン、リンの硫化物、硫黄のセレン化物、及びセレンの硫化物から選択される触媒と、を含む、重合性組成物。
a) benzoxazine;
b) A polymerizable composition comprising elemental sulfur, elemental selenium, phosphorus sulfide, sulfur selenide, and a catalyst selected from selenium sulfide.
前記ベンゾオキサジンに対して0.1〜10モルパーセントの前記触媒を含む、請求項1に記載の重合性組成物。 The polymerizable composition of claim 1 comprising 0.1 to 10 mole percent of the catalyst relative to the benzoxazine . 強化剤を更に含む、請求項1に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition of claim 1 further comprising a toughening agent. 前記強化剤が、前記ベンゾオキサジンの3重量%〜35重量%で存在する、請求項3に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition of claim 3, wherein the toughener is present at 3% to 35% by weight of the benzoxazine. 脂肪族アミン及びアリールアミンの両方から誘導されるベンゾオキサジンの混合物を含む、請求項1に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition of claim 1 comprising a mixture of benzoxazines derived from both aliphatic and arylamines. ポリ(アルキレンオキシ)ジアミンから誘導されるベンゾオキサジンを含む、請求項1に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition of claim 1 comprising benzoxazine derived from poly (alkyleneoxy) diamine. 重合後に、式:
Figure 0006279588
[式中、各Rは、H又はアルキル基あり、
は、H、あり、
は、アルキル、シクロアルキル、又はアリールであり、
mは、1〜4であり、
y+zは、少なくとも2である]
で表される1つ以上のポリマーと、
前記触媒の残留物と、を含む、請求項1に記載の重合性組成物。
After polymerization, the formula:
Figure 0006279588
Wherein each R 1 is H or an alkyl group,
R 2 is H,,
R 5 is alkyl, cycloalkyl, or aryl ;
m is 1 to 4,
y + z is at least 2]
One or more polymers represented by:
The polymerizable composition according to claim 1, comprising a residue of the catalyst.
が、ポリ(アルキレンオキシ)基である、請求項7に記載の重合性組成物。 The polymerizable composition according to claim 7, wherein R 5 is a poly (alkyleneoxy) group. が、アリール基と脂肪族基との混合物を含む、請求項7に記載の重合性組成物。 The polymerizable composition according to claim 7, wherein R 5 comprises a mixture of an aryl group and an aliphatic group. 反応性希釈剤を更に含み、
前記反応性希釈剤が、式:R−(ZH)のものである、請求項1に記載の重合性組成物。
[式中、Rは、(ヘテロ)ヒドロカルビル基であり、
Zは、−S−又は−NR(式中、各Rは、H又はヒドロカルビル基である)の混合物であり、
pは、1〜6である]
Further comprising a reactive diluent;
The polymerizable composition of claim 1, wherein the reactive diluent is of the formula: R 8 — (ZH) p .
[Wherein R 8 is a (hetero) hydrocarbyl group;
Z is a mixture of —S— or —NR 9 where each R 9 is H or a hydrocarbyl group;
p is 1-6]
前記化合物R−(ZH)からのアミン基及び/又はチオール基の合計と、前記ベンゾオキサジン基との比が、3:1〜100:1である、請求項10に記載の重合性組成物。 The compound R 8 - the sum of (ZH) amine and / or thiol groups from p, the ratio of the benzoxazine groups, 3: 1 to 100: 1, the polymerizable composition of claim 10 object. 前記ベンゾオキサジンに対して1〜75重量%の量の、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーを更に含む、請求項1に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition of claim 1, further comprising a film-forming polymer or oligomer in an amount of 1 to 75% by weight relative to the benzoxazine. エポキシ樹脂を更に含む、請求項1に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 1, further comprising an epoxy resin.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9567439B1 (en) 2011-08-11 2017-02-14 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Sulfur composites and polymeric materials from elemental sulfur
US11015023B2 (en) 2011-08-11 2021-05-25 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Fire retardant compositions utilizing elemental sulfur
US10920020B2 (en) 2011-08-11 2021-02-16 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona 3D-printing of ultra-high refractive index polymers
US11795248B2 (en) 2011-08-11 2023-10-24 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Copolymerization of elemental sulfur and epoxy functional styrenics
CN104903382B (en) 2012-12-27 2017-06-16 3M创新有限公司 Comprising benzoxazine and into the polymerisable compound of acid peroxide catalyst, product and method
WO2014179100A1 (en) 2013-04-30 2014-11-06 3M Innovative Properties Company Process for preparing poly(benzoxazines)
CN105612198B (en) 2013-10-16 2017-10-13 3M创新有限公司 Benzoxazine polymerize
US10894863B2 (en) 2014-02-14 2021-01-19 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Cathode materials for Li—S batteries
EP3105280A4 (en) * 2014-02-14 2017-12-27 The Arizona Board of Regents for and on behalf of Arizona State University Sulfur composites and polymeric materials from elemental sulfur
EP3233811B1 (en) * 2014-12-18 2020-09-09 3M Innovative Properties Company Curable benzoxazine compositions with improved thermal stability
US20160297994A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Eastman Chemical Company Curable benzoxazine-based phenolic resins and coating compositions thereof
KR102272186B1 (en) 2015-06-16 2021-07-02 코오롱인더스트리 주식회사 Rubber Composition comprising main-chain Benzoxazine and preparing method thereof
US11078333B2 (en) 2015-07-13 2021-08-03 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Copolymerization of elemental sulfur to synthesize high sulfur content polymeric materials
MX2018013703A (en) 2016-05-10 2019-05-02 Huntsman Advanced Mat Americas Llc Benzothiazoles as latent catalysts for benzoxazine resins.
WO2017200180A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 주식회사 엘지화학 Polymer-sulfur copolymer, method for preparing same, and lithium-sulfur battery comprising same
KR102006724B1 (en) * 2016-05-17 2019-08-02 주식회사 엘지화학 Polymer-sulfur copolymer, preparing method thereof, and lithium-sulfur battery comprising the same
CN109715689B (en) * 2016-09-15 2022-08-09 3M创新有限公司 Benzoxazine compositions
FR3057802A1 (en) * 2016-10-26 2018-04-27 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin METALLIC OR METALLIC REINFORCEMENT WITH SURFACE COVERED WITH POLYBENZOXAZINE
US11649548B2 (en) 2016-12-09 2023-05-16 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Metallopolymers for catalytic generation of hydrogen
WO2018232155A1 (en) 2017-06-15 2018-12-20 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Chalcogenide hybrid inorganic/organic polymer (chip) materials as improved crosslinking agents for vulcanization
CN114854365B (en) 2017-12-14 2023-10-24 艾利丹尼森公司 Pressure sensitive adhesive with broad damping temperature and frequency range
IL260726B (en) 2018-07-22 2021-09-30 D Fend Solutions Ad Ltd Interfering in time-division duplex communication
WO2020169785A1 (en) 2019-02-22 2020-08-27 Universitat Autonoma De Barcelona Process for polymerizing 1,3-benzoxazines
US11396581B2 (en) * 2020-05-08 2022-07-26 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Oxyalkylated polybenzoxazine emulsion breakers
US11162036B1 (en) * 2020-05-13 2021-11-02 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Polybenzoxazine asphaltene inhibitors
CN112778519B (en) * 2020-12-30 2022-04-15 山东大学 Functional group-containing benzoxazine oligomer, high heat-resistant condensate and preparation method thereof

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3018262A (en) 1957-05-01 1962-01-23 Shell Oil Co Curing polyepoxides with certain metal salts of inorganic acids
US3298998A (en) 1961-03-07 1967-01-17 Eastman Kodak Co Bisglycidyl ethers of bisphenols
US3496250A (en) 1967-02-21 1970-02-17 Borg Warner Blends of epoxy resins and acrylonitrile butadiene-styrene graft copolymers
US3890272A (en) 1973-05-25 1975-06-17 Univ Notre Dame Du Lac Polymerizing bis-maleimides
EP0493310A1 (en) * 1990-12-21 1992-07-01 Gurit-Essex AG Curable resin compositions having flame resistant properties in the cured state and use thereof
US5543516A (en) 1994-05-18 1996-08-06 Edison Polymer Innovation Corporation Process for preparation of benzoxazine compounds in solventless systems
CN1059909C (en) * 1995-06-23 2000-12-27 四川联合大学 Granular polybenzoxazine intermediate and its preparation
US6207586B1 (en) 1998-10-28 2001-03-27 Lucent Technologies Inc. Oxide/nitride stacked gate dielectric and associated methods
US6207786B1 (en) 1998-11-10 2001-03-27 Edison Polymer Innovation Corporation Ternary systems of benzoxazine, epoxy, and phenolic resins
US6376080B1 (en) 1999-06-07 2002-04-23 Loctite Corporation Method for preparing polybenzoxazine
DE60108271T2 (en) 2001-01-22 2006-03-02 Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh MEANS OF FLAME PROTECTIVE EQUIPMENT
TW584644B (en) 2001-03-12 2004-04-21 Hitachi Chemical Co Ltd Process for producing benzoxazine resin
US6743852B2 (en) 2001-11-13 2004-06-01 Henkel Corporation Benzoxazines, thermosetting resins comprised thereof, and methods for use thereof
WO2008034753A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Henkel Ag & Co. Kgaa Catalytic low temperature polymerization
WO2009115488A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Henkel Ag & Co. Kgaa Copolymerization method
KR20110039339A (en) * 2008-08-14 2011-04-15 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 Polymerizable benzoxazine compositions
US8389758B2 (en) 2009-06-05 2013-03-05 3M Innovative Properties Company Benzoxazine-thiol adducts
US8383706B2 (en) 2009-06-05 2013-02-26 3M Innovative Properties Company Benzoxazine-thiol adducts
US20110054100A1 (en) * 2009-08-26 2011-03-03 3M Innovative Properties Company Polybenzoxazine composition
CN102575062B (en) * 2009-10-22 2014-12-24 汉高股份有限及两合公司 Curable composition comprising a benzoxazine compound and a sulfonic acid ester having a cyclic structure as a heat-activatable catalyst
JP5813112B2 (en) * 2010-08-04 2015-11-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Method for producing benzoxazine-thiol polymer film
CN102161762A (en) * 2011-01-19 2011-08-24 华东理工大学 Method for modifying benzoxazine resin
EP2487215B1 (en) * 2011-02-11 2013-07-24 Henkel AG & Co. KGaA Electrically conductive adhesives comprising at least one metal precursor
JP5972353B2 (en) 2011-03-28 2016-08-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Curable composition, article, curing method, and reaction product
EP2691457B1 (en) 2011-03-28 2014-11-19 3M Innovative Properties Company Curable composition, article, method of curing, and tack-free reaction product
WO2013048851A1 (en) 2011-09-28 2013-04-04 3M Innovative Properties Company Amine/thiol curing of benzoxazines

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